张诚
,
宋西平
,
刘敬茹
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杨云
,
尤力
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00193
采用XRD, OM, BSE, SEM和显微硬度计等手段研究了氘含量对Zr-4合金显微组织及力学性能的影响. 结果表明, 随着氘含量(质量分数)从1.35%增加到2.21%, 氘化物数量增加, 其形态及分布也发生了显著变化: 在1.35%时, 主要以晶内针状氘化物析出为主; 随着氘含量增加, 晶界块状氘化物快速增长; 当氘含量进一步增加至2.21%时, 晶界块状氘化物开始相互衔接, 并逐渐向晶内生长. 在氘含量较高的样品表层, 有一定厚度的氘化物层形成, 且层内出现微裂纹. 所形成的氘化物以δ-氘化物为主, 而高氘含量样品表面有ε-氘化物出现. 样品心部至表面存在一定的硬度梯度, 且随着氘含量的增加, 样品的硬度增加, 其相应的硬度梯度增大. 随氘含量增加, 样品的屈服强度略有增加, 而抗压强度却显著下降, 由1.35%下的1176 MPa降低到了2.21%下的856 MPa. 抗压强度的降低与组织中微裂纹有关. 样品压缩后的裂纹主要沿晶界块状氘化物形成并扩展, 因此晶界块状氘化物是材料压缩性能下降的主要原因.
关键词:
锆合金,
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氘含量,
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显微组织,
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力学性能,
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氘化物
