李强
,
余康
,
刘仁多
,
梁雪
,
姚美意
,
周邦新
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2012.04.001
研究了在Zr-4合金中添加2 wt％ Cu的合金显微组织及其在500℃和10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能.结果表明,该合金经过热轧、冷轧以及经2h、580℃真空退火处理后,得到以α-Zr为基体的显微组织,合金中主要存在四方结构的Zr2Cu和密排六方结构的Zr(Fe,Cr,Cu)2第二相,Zr2Cu相有长度1～4 μm、厚度约1μm的片状和直径300～500 nm的球形两种形态,并且都会富集一定量的Fe元素.在10.3 MPa、500℃过热水蒸汽中,添加2 wt％Cu的Zr-4合金不发生疖状腐蚀,表明Cu是改善锆合金耐疖状腐蚀性能的有益元素.
关键词:
Zr-4合金
,
铜
,
疖状腐蚀
,
显微组织
周邦新
,
姚美意
,
李强
,
夏爽
,
刘文庆
,
褚于良
稀有金属材料与工程
把N18(NZ2)锆合金样品经过多种不同的热处理后,用高压釜在500℃,10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀试验,研究了它们的耐疖状腐蚀性能.结果表明:无论是将样品加热到β相,α+β双相还是α相后,快冷还是缓冷,它们经过1100 h腐蚀后都没有出现疖状腐蚀.说明在Zr-Sn合金中再添加合金元素Nb后,对疖状腐蚀产生了"免疫性".样品在500℃过热蒸汽中的腐蚀增重动力学曲线仍可分为两个阶段,转折发生在氧化膜厚度大约为3 μm时.
关键词:
锆合金
,
疖状腐蚀
,
耐腐蚀性
,
显微组织
薛祥义
,
白新德
,
田振业
,
周青山
,
刘建章
稀有金属材料与工程
疖状腐蚀是沸水堆中锆合金表面经常发生的1种局部腐蚀现象,它的产生直接影响包壳管的使用寿命和反应堆的安全性.为了全面认识疖状腐蚀的发生、发展及其控制因素,本文总结了国内外疖状腐蚀研究方面的一些主要成果,介绍了疖状腐蚀斑的形貌、形成机理以及影响因素.在形成机制方面,目前主要有KUWAE的氢积聚模型和周邦新的形核长大模型.在疖状腐蚀的影响因素方面,认为主要有表面影响、热处理影响、合金成分影响、第二相影响、辐照影响等.最后指出了提高材料抗疖状腐蚀性能的工艺措施:提高Fe+Cr含量、降低Sn含量、尽量减少淬火后的退火次数和退火温度、降低锆合金制品的表面粗糙度可以有效提高锆合金的抗疖状腐蚀能力,最根本的措施还是使用含铌新锆合金.
关键词:
锆合金
,
疖状腐蚀
,
辐照
,
微观组织
,
反应堆
周长春
,
范洪远
,
张立杰
,
吴华
,
应诗浩
,
李聪
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.03.028
锆合金以其独特的物理性能被广泛用于核反应堆堆芯结构材料,随着当前核电进一步向大功率、高燃耗发展,改善锆合金耐腐蚀性能便成为当务之急.介绍了改善锆合金疖状腐蚀的几种常用途径:优化合金成材过程中热加工制度;调节合金元素含量以及化学成分;对合金表面进行特殊工艺处理等.并在此基础上展望了锆合金抗疖状腐蚀技术的发展前景.
关键词:
锆合金
,
疖状腐蚀
,
改善措施
,
表面处理
王蒙
,
李强
,
黄昌军
,
梁雪
,
彭剑超
,
杨艳萍
上海金属
将Zr-4合金经过800 ℃/20 h热处理,用高压釜在500℃、10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀实验,并采用电子背散射衍射分析( EBSD)技术研究Zr-4合金疖状腐蚀与合金基体表面晶粒取向的关系.结果表明:Zr-4合金经腐蚀后,以(-1 8 7 12)晶面为中心,面夹角在10°范围内的合金基体晶面上生长的氧化膜会发生疖状腐蚀,而在以(0001)晶面为中心,面夹角在17°范围内的晶面上生长的氧化膜不会发生疖状腐蚀.
关键词:
Zr-4合金
,
疖状腐蚀
,
EBSD
,
晶粒取向
李强
,
黄昌军
,
梁雪
,
彭剑超
,
周邦新
腐蚀与防护
N18合金经轧制变形及780℃/5 h热处理,在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中发生了疖状腐蚀.采用TEM和SEM研究了合金及腐蚀生成氧化膜的显微组织.结果表明,发生疖状腐蚀的原因是试样在(α+β)两相区的热处理过程中,合金元素铌、铁、铬等大量迁移至α-Zr晶界处,形成Zr(NbFeCr)2和β-Zr相,造成α-Zr晶粒内部合金元素严重贫化.对于这类合金,应注意其热加工过程,尽量避免进入(α+β)相区并保温时间过长,以防止疖状腐蚀的发生.
关键词:
N18合金
,
疖状腐蚀
,
合金元素
,
析出相
李强
,
杨艳平
,
黄昌军
,
徐龙
,
梁雪
,
彭剑超
稀有金属材料与工程
经过不同热处理后的几种Zr-4合金样品,在550 ℃/25 MPa超临界水中腐蚀时都不同程度地发生了疖状腐蚀.用扫描电镜研究了氧化膜的显微组织.提出Zr-4合金发生疖状腐蚀的机制:Zr-4合金腐蚀生成的部分氧化膜具有微孔和微裂纹少、比较致密的特性,生长到一定程度后,在应力作用下,局部薄弱区发生平行于O/M界面的开裂并不断扩大,造成表层氧化膜破裂,腐蚀介质水进入裂纹中,形成有效的供氧源,使局部腐蚀加速,发生不均匀腐蚀,这种不均匀腐蚀在适当条件下发展成疖状腐蚀.氧化膜局部产生了可向O/M界面提供充足氧的直接供氧源,是引发锆合金产生疖状腐蚀的最密切因素.所有与发生疖状腐蚀有关的其它因素,如合金元素、第二相的大小和分布、氧化膜生长各向异性等,都是通过对氧化膜相关性质的影响而发生作用.
关键词:
Zr-4合金
,
疖状腐蚀
,
氧化膜
,
显微组织
姚美意
,
李士炉
,
张欣
,
彭剑超
,
周邦新
,
赵旭山
,
沈剑韵
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00106
用高压釜腐蚀实验研究了在Zr-4合金成分基础上添加0.1％-0.3％(质量分数)Nb的合金在500℃/10.3 MPa过 热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌.结果表明,合金在500℃/10.3 MPa 过热蒸汽中腐蚀500 h均未出现疖状腐蚀,完全抑制了疖状腐蚀的产生,这与Nb在α-Zr中的固溶量较大有关,固溶在α-Zr 中的Nb能抑制疖状腐蚀斑的形核,提高耐疖状腐蚀性能;合金耐均匀腐蚀性能随着Nb含量的增加而降低,这与Nb的添加降低了固溶在α-Zr中的(Fe+Cr)含量有关,也与Zr(Fe,Cr,Nb)2第二相的析出有关,这2种因素都会加快氧化膜显微组织在腐蚀过程中的演化,促进孔隙和微裂纹的形成.
关键词:
锆合金
,
Nb
,
疖状腐蚀
,
显微组织
陈传明
,
周邦新
,
徐龙
,
苟少秋
,
黄娇
,
张金龙
,
姚美意
稀有金属材料与工程
Zr-4大晶粒样品在高压釜中经过500℃/10.3 MPa过热蒸气腐蚀,研究了不同晶粒表面上氧化膜厚度与晶粒取向的关系.结果表明:样品腐蚀时氧化膜的生长表现出明显的各向异性特征,晶粒表面取向在(10(1)0)和(11(2)0)之间时,氧化膜生长速率最快,腐蚀3h后最先出现疖状腐蚀斑,当腐蚀时间延长至30 h时,晶粒表面的极点在反极图中间位置的那些晶粒表面上也逐渐产生疖状腐蚀斑,而晶粒表面取向在(0001)晶面附近时氧化膜生长速率最慢,即使腐蚀30 h也没有产生疖状腐蚀斑.结果表明:当第二相大小和分布以及Fe,Cr合金元素在a-Zr中的固溶含量相同的情况下,Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能与样品表面的晶粒取向有着密切的关系.
关键词:
Zr-4
,
疖状腐蚀
,
氧化膜生长各向异性
,
晶体取向
赵文金
,
苗志
,
蒋宏曼
,
李聪
,
于晓卫
,
周邦新
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.1999.06.013
对不同工艺生产的Zr-4管材,采用酸洗、不酸洗、预膜、不预膜4种组合状态进行表面处理,研究了它在500℃过热蒸汽中的腐蚀行为.酸洗后可提高抗疖状腐蚀性能,预生氧化膜(预膜)能起到延缓疖状腐蚀的作用.机械抛光产生的形变层以及伴有较深划痕的粗糙表面会加速腐蚀,不恰当的酸洗过程会造成氟污染也使管材内表面的耐腐蚀性能下降.
关键词:
Zr-4合金
,
表面处理
,
疖状腐蚀
