Zr-0.8Sn-1Nb-0.3Fe合金的微观组织研究

本文采用光学显微镜和透射电子显微镜对两种制备工艺的Zr-0.8Sn-1Nb-0.3Fe锆合金进行了微观组织分析与表征。实验结果表明增加冷轧次数与退火过程会导致锆合金的晶粒尺寸变大和不均匀化,平均尺寸从3.9μm长大到6.0μm;且析出相的尺寸变大、弥散程度降低,平均尺寸从74.6nm长大至89.6nm。增加冷轧次数与退火过程会使基体中的Nb进一步析出,析出相中Nb/Fe比值增加,平均值从1.17增加至1.39。两种锆合金中的析出相主要为面心立方结构的(Zr,Nb)2Fe化合物,Nb/Fe比值较低,尺寸较大。而在增加冷轧次数与退火过程的锆合金中还观察到少量密排六方结构的Zr(Nb,Fe)2析出相,Nb/Fe比值较高,尺寸较小。     

多种有机胺的中和缓蚀性能评定

选取三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、3-甲氧基丙胺、吗啉、乙二胺作为评定对象,采用酸碱中和滴定、气液平衡、腐蚀失重和电化学实验方法对上述胺类物质进行中和缓蚀性能评定。结果表明：5种有机胺中和性能由高到低的顺序为：乙二胺>吗啉>3-甲氧基丙胺> N,N-二甲基乙醇胺>三乙胺;溶解性能由低到高的排序为：三乙胺<乙二胺<3-甲氧基丙胺<吗啉< N,N-二甲基乙醇胺;缓蚀率由高到低的顺序为：乙二胺>N,N-二甲基乙醇胺>三乙胺>3-甲氧基丙胺>吗啉。复配溶液N,N-二甲基乙醇胺与乙二胺浓度比为7:1时,缓蚀率达到91.78%。     

一种新型核级FeCrAl合金的离子辐照行为

采用400 keV的Fe~+离子在400℃下对一种新型核级Fe13Cr4Al合金进行了辐照,利用透射电镜(TEM)和纳米显微硬度仪分析及测试了其辐照前后的微观结构和硬度值。结果表明:Fe~+离子辐照在合金基体中形成了大量位错环而未形成明显尺寸的空位团。随辐照剂量的增加,位错环尺寸不断增大,位错环体密度先增加,后趋于饱和,数值稳定在3.1×10~(22 )/m~3。辐照未使合金基体非晶化,但导致Laves析出相发生非晶化转变。随辐照剂量的增加,析出相中Nb、Mo、Ta和Cr 4种元素的含量呈减少趋势,而Si的含量却逐渐增加。在60～100 nm深度范围发生明显辐照硬化现象,临界深度值h_c=100 nm。辐照硬化值与辐照剂量呈幂函数关系:ΔH_(Irr)=0.4288(d)~(0.2311);而与微观组织参量(ND)~(0.5)呈正相关:ΔH_(Irr)=55.36(ND)~(0.5)。     

SA508 Gr.3 Cl.1钢的疲劳和高温拉伸性能

测试和分析SA508Gr.3Cl.1钢在20~600℃范围内的拉伸性能与室温下的疲劳性能。结果表明:SA508Gr.3Cl.1钢由上贝氏体和碳化物组成,晶粒度为8.0级。钢基体中分布着粗系、moy级别为1.0级的D类球状氧化物,约占钢基体的0.0325%(体积分数)。钢基体中分布着大量平行与缠结的位错,除了大量碳化物颗粒外,还分布着底心正交晶体结构的Al6(Fe,Mn)析出相。钢的屈服强度、抗拉强度随温度的升高而降低,伸长率保持在20.2%~29.1%范围内,断面收缩率在20~300℃之间相对稳定,约为70%;而在300℃后明显升高,600℃的相应值达到90.2%。拉伸导致了钢基体的显微硬度升高,但其增加值随温度的升高而降低,600℃时为225HV。XRD分析表明拉伸并没有导致钢发生明显的相变。拉伸性能满足大型先进压水堆AP1000等堆内构件的性能要求。疲劳实验表明,在室温下钢的疲劳极限σ-1=268.64MPa,J_(ΙC)=331.2kJ/m~2,KIC=269.07MPa·m~(1/2)。     

Nb涂层N36锆合金退火过程中缺陷演化行为的原位透射电镜研究

福岛核事故之后,为锆合金表面涂覆涂层是一种提高核燃料包壳事故容错能力的重要方式。含Nb涂层N36合金辐照后的透射电镜样品利用聚焦离子束进行制备,并通过原位透射电子显微镜研究了氪离子注入后,Nb涂层在退火过程中的气泡生长行为。原位加热结果表明,在退火过程中,界面对气泡的生长存在影响,界面在加热过程中通过对周围气泡的捕获与输送,导致界面附近气泡的生长速度低于远离界面的气泡生长速度。退火后的元素分析表明,辐照与加热均会导致涂层-基体元素扩散距离的增加,其中辐照过程中的元素扩散由热峰混合机制主导。元素的扩散有助于提高涂层的结合性能,并为N36合金提供一定的抗腐蚀能力。