孙国成周邦新姚美意谢世敬李强
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00329
选用了具有相同织构的Zr-4, N18和ZIRLO锆合金片状样品, 利用高压釜在360℃, 18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中进行了280 d腐蚀实验, 采用EBSD和SEM研究了织构及合金成分对锆合金耐腐蚀性能的影响. 结果表明, 腐蚀280 d后, Zr-4样品表现出明显的腐蚀各向异性特征, 在织构因子较大的轧面(SN面)上氧化膜较厚, 耐腐蚀性能差, 而在织构因子较小的垂直于轧向的截面(SR面)和垂直于横向的截面(ST面)上氧化膜较薄, 耐腐蚀性能好. 添加合金元素Nb的N18和ZIRLO样品氧化膜生长的各向异性受到抑制, 在SN, SR和ST 3个不同面上氧化膜的厚度相同, 耐腐蚀性能比Zr-4样品的SN面优良. 但是, 如果只以样品的SR和ST面进行比较, 氧化膜的生长速率会随Nb含量的增加而增大, 耐腐蚀性能变差. 从改善合金的耐腐蚀性能考虑, Nb的添加量不应该高于0.3%(质量分数).
关键词:
锆合金
,
texture
,
anisotropic oxidation
,
corrosion resistance
,
Nb
杜晨曦彭剑超李慧周邦新
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00176
用Zr-4合金的大晶粒样品在360 ℃/18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中进行5 h的腐蚀实验, 借助SEM, EBSD和HRTEM等分析方法, 研究了腐蚀初期氧化膜生长的各向异性、显微组织和氧化物结构. 氧化膜的厚度因基体表面晶粒取向不同而有差异 (376-455 nm), 在基面(0001)和棱柱面(0110)附近晶面上生长的氧化膜最厚; 氧化膜由单斜、立方和四方结构的氧化物组成; 氧化膜的结构和晶粒取向分布也随基体晶粒取向不同而存在差异, 在(0001)附近晶面上生成的氧化膜中氧化物结构种类较多、晶粒取向差别较大, 这种氧化膜的显微组织在腐蚀过程中可促使氧化膜更快生长.
关键词:
Zr-4合金
,
corrosion
,
oxide layer
,
anisotropic oxidation
,
microstructure
