氢含量对再结晶Zr-Sn-Nb管材氢化物微观结构及取向的影响

虽然已有较多锆合金氢化物的研究,但对于较高氢含量中锆合金氢化物的研究较少。首先对Zr-Sn-Nb管材在400℃下气相渗氢,通过保温不同时间获得三种不同氢含量（147、340、1480 ppm）的渗氢样品。随后采用OM、SEM、TEM和EBSD表征技术,研究了Zr-Sn-Nb管材中氢化物的微观结构、与基体的晶体学取向关系。结果表明：氢含量影响管材中氢化物的取向,α-Zr基体与氢化物之间存在(0001)α∥{111}δ和{10-17}α∥{111}δ两种取向关系。EBSD分析表明氢化物从一个基体晶粒生长向另一个基体晶粒时取向会随着基体晶粒取向的变化而变化。部分锆基体晶粒内同时有晶内氢化物和晶间氢化物,而只有晶内氢化物与锆基体有晶体学取向关系。     

矫直工艺对Zr-Sn-Nb系合金管材氢化物取向的影响

核反应堆包壳管的氢化物取向因子会较大程度的影响其力学性能和使用性能。为此,使用6辊精密管材矫直机对?10 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材进行矫直实验,研究辊缝值、弯曲量及矫直辊角度对其氢化物取向因子的影响。采用X射线衍射技术分析矫直管材的残余应力,采用光学显微镜观察高压釜渗氢试样的氢化物分布,并通过评级软件检测氢化物取向因子(Fn~(40°))。结果表明:辊缝值、弯曲量及矫直辊角度均对矫直后管材的残余应力有显著影响,并且管材氢化物取向因子随着残余应力的增大而增大。当辊缝值≥10 mm,弯曲量≤4.2 mm,矫直辊角度在31.5°～33.5°之间时管材残余正应力≤35.6 MPa,切应力≤37.8 MPa,此时氢化物取向呈周向或接近周向,氢化物取向因子满足技术要求。     

渗氢量对Zr-4合金管材氢化物取向因子测定的影响

用干法渗氢系统向Zr-4合金管材中渗氢,研究不同渗氢量对其氢化物取向因子测定的影响。通过定氢仪测定渗氢量,金相显微镜观察氢化物的形貌、取向分布及测定氢化物取向因子。结果表明:渗氢量为0.012 0%时,氢化物尚未充分长大,不利于计数统计;渗氢量为0.016 8%和0.022 7%时,管材氢化物取向因子值内外层有明显差别,而两者之间差别不大,能准确反映管材氢化物取向分布;当渗氢量为0.038 3%和0.040 0%时,氢化物过度长大已掩盖了内外层氢化物取向的差异,不能准确反映管材氢化物取向分布。     

Si对MCrAlY涂层微观结构及性能的影响（英文）

制备了Si含量分别为0%,2%及5%的CoCrAlSiY合金涂层,研究了Si元素的添加对合金粉末及涂层的组织、结构及性能的影响,初步探讨了Si元素对涂层高温性能的作用机理。研究结果表明:Si元素主要分布在涂层的β相中,通过影响β相的含量和分布对涂层的高温性能产生影响,Si推进了合金由内氧化向外氧化发生的过程,促进了保护性氧化膜的形成,但Si含量过高,会引起氧化膜的PBR值增加,氧化膜的应力变大,不利于涂层高温抗热震性能的提高。     

SiCp对Mg-Zn-Ca-Mn复合材料的力学性能及微观结构的影响（英文）

2种不同体积分数的SiCp被选作为增强体,利用半固态结合超声处理法制备了Mg-Zn-Ca-Mn复合材料,然后在350℃用15:1的挤压比进行了热挤压。利用OM、SEM和TEM对材料的微观结构进行了检测。热挤压后的微观结构显示SiC颗粒的分布较为均匀且在1vol%SiCp/Mg-Zn-Ca-Mn和3vol%SiCp/Mg-Zn-Ca-Mn复合材料中晶粒被显著细化。SiCp的引入可以改善屈服强度和抗拉强度。屈服强度和抗拉强度是随着颗粒含量的增加而增加。     

形变诱导Inconel 625合金管材的静态再结晶行为（英文）

通过室温压缩变形与再结晶退火处理研究了Inconel625高温合金冷变形及再结晶行为,采用EBSD技术分析冷变形过程中的应变分布、晶粒尺寸变化、组织与织构演变,以及冷变形Inconel625合金再结晶过程中再结晶分数、晶粒尺寸、组织及织构演变。结果表明,Inconel625合金在变形量为35%～65%时具有良好的塑性,随着变形量的增加,晶粒尺寸减小,应变分布越均匀,{111}112织构和{110}001织构逐渐减弱,而{001}110织构和{112}111织构略为增强。冷变形Inconel625合金经再结晶退火处理后,随着退火温度升高与保温时间的延长,再结晶分数增大;随着变形量的增大,Inconel 625合金发生完全再结晶时的温度降低,且发生完全再结晶时的晶粒尺寸变小,变形量为35%时,再结晶过程主要是{112}111织构和{123}634织构转变为{110}112织构、{001}100织构与{124}211织构。随着变形量增加到50%及65%时,冷变形产生的{123}634织构在再结晶过程中转变成了{124}211织构。     

Mg-Ni氢化物等温及非等温放氢动力学机理（英文）

利用强磁场下的氢化燃烧合成技术制备Mg-Ni氢化物。在等温和非等温条件下测试该氢化物的放氢动力学性能。利用一个新模型分析Mg-Ni氢化物的放氢动力学机理。结果显示,理论计算结果与实验数据吻合良好,尤其是在非等温条件下。Mg-Ni氢化物体系在放氢过程的控制步骤是氢原子在基体中的扩散。在6 T强磁场下合成的氢化物样品在等温和非等温条件下都具有最佳的放氢综合性能,并对其原因进行分析。     

Zr-4合金管材加工工艺对氢化物取向因子的影响

锆合金广泛应于水冷反应堆的堆芯包壳材料和结构材料。在核反应堆运行时,锆合金表面被水氧化的同时,还会同时生成氢气。部分氢被锆合金吸收生成片状或者针状氢化锆。氢化物取向因子是衡量核反应堆用锆合金管材氢化物的重要指标。文章通过氢化物实验研究了加工工艺参数轧制送进量、退火制度及矫直弯曲量对Zr-4合金管材氢化物取向因子的影响关系。结果表明:Zr-4合金氢化物取向因子随着轧制送进量的增加有增大的趋势;不同轧制送进量的管材再结晶退火后,氢化物取向因子呈无序紊乱状态;Zr-4合金管材氢化物取向因子随着矫直弯曲量的增大而加大。     

径向压扁变形对Zr-4合金管材氢化物取向的影响

通过对规格为Φ10 mm×0.7 mm的Zr-4合金管材施加径向单次及多次压扁变形试验,研究压扁量和压扁次数对氢化物取向的影响。研究表明,压扁量大小对氢化物取向有明显影响,当压扁量≤0.3 mm时,氢化物取向基本不发生改变;当压扁量>0.3 mm时,随着压扁量的增大氢化物取向因子明显增大,这主要是由于该区域内形成的拉应力导致氢化物产生了应力再取向析出效应。压扁次数对氢化物取向的影响较小,随着压扁次数的增加,在大压扁量下氢化物取向因子略有增加,而压扁量较小时(0.3 mm)不发生改变。     

Cu含量对Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层微观结构和高温氧化行为的影响（英文）

通过磁控溅射技术,在AISI-304不锈钢表面制备了不同Cu含量的Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)仪、X射线衍射(XRD)仪、纳米压痕仪和自制压痕仪等设备研究Ti-Al-Si-N和Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层的结构和在800℃氧化的行为。结果表明:随着涂层中Cu含量的增加,涂层表面的微孔数量减少,涂层更加致密,涂层晶粒尺寸减小,择优取向由(111)向(110)逐渐转变。涂层的硬度由14.76 GPa增加至19.42 GPa。Cu含量为1.72%(原子分数)的Ti-Al-Si-Cu-N弹性模量最小,为104.5GPa。Cu元素对Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层抗氧化性能有两方面的影响:一是促进Al元素的扩散,二是在氧化膜表面形成裂纹和微孔缺陷。Ti-Al-Si-N涂层比Ti-Al-Si-Cu-N涂层具有更好的抗氧化性能。