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1.
锆—4合金氧化膜中的晶粒形貌观察   总被引:6,自引:3,他引:3  
用扫描探针显微镜(SPM)研究了Zr—4合金在高压釜中经360℃高温水腐蚀后氧化膜中的显微组织和晶粒形貌。从氧化膜表面上观察到的晶粒在100nm~400nm之间,比从截面上观察到的大,说明氧化膜的晶粒在腐蚀过程中仍在不断长大。从离子轰击蚀刻后的氧化膜截面上,可以区分出由大角度晶界构成的柱状晶,以及在柱状晶中由小角度晶界构成的等轴晶。在三晶交界处,常常有明显的“凹陷”,这应是空位扩散凝聚后形成的空洞,尺度在几纳米至几十纳米间。在氧化膜的截面上,除了可观察到裂纹和空洞等缺陷外,在氧化膜/金属交界处,有时还可观察到片层状的氢化锆和显示不出晶界的非晶ZrO2。  相似文献
2.
水化学对Zr-4合金氧化膜/基体界面处压应力的影响   总被引:5,自引:0,他引:5  
测量和比较Zr-4合金样品分别在400℃,10.3MPa过热水蒸汽,0.01mol/L和0.04mol/L的LiOH水溶液中腐蚀后氧化膜/金属界面处氧化膜内的压应力,发现在0.04mol/L LiOH水溶液中腐蚀样品的压应力始终低于在0.01mol/L LiOH水溶液中腐蚀的样品,也始终低于在400℃水蒸汽中腐蚀的样品;0.01mol/L LiOH水溶液中腐蚀的样品,其界面处的压应力在氧化膜达到一定厚度后也低于在400℃水蒸汽中腐蚀的样品。这表明一定浓度的LiOH水溶液在氧化膜生成过程中会降低氧化膜中的压应力,LiOH水溶液浓度越高,这种作用越明显。  相似文献
3.
合金成分对锆合金焊接区腐蚀时吸氢性能的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用Fe含量相同,但Cr含量不同的锆合金板与Zr-4板对接焊,腐蚀后不同样品中的氢含量差别很在,与氧化膜的厚度不成比例,说明合金元素Cr对锆合金的吸氢性能有着非常明显的影响,当不含Cr时,焊接样品腐蚀后的氢含量明显减少:Zr.4经不同热处理后Zr(Fe,Cr)2第二相的大小和多少与氢含量有关,说明合金中存在Cr时形成的Zr(Fe,Cr)2第二相是引起吸氢量增加的主要原因。在不含Cr的锆合金中添加合金元素Nb,不仅改善了焊接区的耐腐蚀性能,而且不会引起腐蚀时吸氢增加。氯化锆会在对接焊样品中未焊透的前端析出,这是张应力引起氢的扩散富集并诱发氢化物析出的结果。氢化锆还会沿着熔区边界集中析出,这将影响锆合金力学性能的均匀性。  相似文献
4.
第二相对Zr-4合金在400℃过热蒸汽中腐蚀吸氢行为的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用不同的热处理方法制备了Zr(Fe,Cr)2第二相大小、多少及Fe/Cr比不同的样品,并研究了Zr(Fe,Cr)2第二相对Zr-4合金腐蚀时吸氢行为的影响。结果表明,不同热处理的Zr-4样品,经400℃/10.3MPa过热蒸汽腐蚀后吸氢量差别很大,与耐腐蚀性能之间并没有直接的对应关系。经β相加热空冷处理的样品第二相较小,也比较少,虽然耐腐蚀性能最差,但吸氢分数最低;经800℃加热处理的样品第二相粗大,数量增多,腐蚀速率略低于β相处理的样品,但吸氢分数最高;经720℃和600℃加热处理的样品第二相大小介于前2种样品之间,数量也很多,腐蚀速率明显低于声相处理的样品,但吸氢分数却高于后者。认为镶嵌在金属/氧化膜界面处还未被氧化的Zr(Fe,Cr)2第二相可以作为吸氢的优先通道,因而第二相的大小和数量是影响Zr-4合金腐蚀时吸氢行为差别的主要原因。  相似文献
5.
不同介质对Zr-4合金氧化膜结构的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了解释锆合金在LiOH水溶液中耐腐蚀性能降低的原因,将3组粉状Zr-4合金样品分别放在500℃空气中、500℃过热蒸汽中和350℃的0.1mol/L LiOH水溶液中进行腐蚀,当氧化膜厚度约为1.5gm时,用XRD分析这3组样品的晶体结构。将一片状Zr-4合金样品在350℃的0.04mol/L LiOH水溶液中腐蚀2d,用SIMS检测Li^ 和OH^-在氧化膜剖面上的分布。根据实验结果提出OH^-在氧化膜中比O^-2扩散速度快,使t—ZrO2加速向m-ZrO2转变,导致Zr-4合金腐蚀速度加快。  相似文献
6.
锆合金中第二相的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
将几种Nb、Fe含量不同的锆合金样品在1050℃保温0.5h后水冷,在560℃回火10h,用带能谱分析(EDS)的透射电子显微镜研究它们的第二相粒子。结果显示:随着合金样品中Nb元素含量的提高及Nb/Fe比的增加,第二相从Zircaly-4合金中密排六方结构的Zr(Fe,Cr)2向密排六方的Zr(Nb,Fe,Cr)2转变,同时Zr(Nb,Fe,Cr)2中的Nb/Fe比也在提高。当样品中Nb元素含量和Nb/Fe比提高到一定程度,除了生成密排六方结构的Zr(Nb,Fe,Cr)2,同时出现了体心立方结构的βNb。  相似文献
7.
Zr-4合金中氢化物析出长大的透射电镜原位研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
用透射电子显微镜拉伸试样台原位研究了应力、电子束辐照以及第二相对Zr-4合金中氢化物析出和长大的影响。结果表明,在拉应力作用下,裂纹易于沿氢化物扩展,并在裂尖垂直于拉应力方向析出新的氢化物。氢化物在拉应力诱发下的析出、开裂、再析出·····过程,导致了氢致延迟开裂。在较强的会聚电子束辐照下,Zr-4合金中的氢化物会分解,新的氢化物会围绕着附近的Zr(Fe,Cr)2第二相粒子析出,新析出的氢化物为面心立方结构的δ相。  相似文献
8.
将Zr-4和成分接近ZIRLO的3#合金样品置于高压釜中,经过360℃,18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液腐蚀1 50 d后,增重分别达到310 mg/dm^2和82 mg/dm^2,3#合金的耐腐蚀性能明显优于Zr-4.用透射电镜、扫描电镜和扫描探针显微镜研究了两种样品经过70 d和150 d腐蚀后,氧化膜不同深度处的显微组织和晶体结构;研究了氧化膜的断口形貌和氧化膜的表面形貌.结果表明:Zr-4氧化膜中的空位比3#合金氧化膜中的更容易通过扩散凝聚形成孔洞簇和晶界微裂纹,也容易发展成平行于氧化膜/金属界面的裂纹,导致腐蚀转折提早发生,这与Li^+和OH^-渗入氧化膜后降低氧化锆表面自由能的程度有关.从氧化膜表面晶粒形貌判断,Zr-4样品形成氧化锆后的表面自由能比3#合金样品形成氧化锆后的低,这是合金成分不同引起的一种差异,也可能是Zr-4样品在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能比3#样品差的一个重要原因.  相似文献
9.
β相水淬对Zr-4合金在LiOH水溶液中耐腐蚀性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用β相水淬处理后再经480-600℃保温2-200 h的工艺,研究了β相水淬对Zr-4合金在360℃/18.6 MPa和0.01 mol/L LiOH水溶液中腐蚀行为的影响;用TEM和HRSEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌.结果表明:β相水淬时控制合适的冷却速率,避免残留β-Zr的生成,提高固溶在α-Zr基体中Fe和Cr含量,Zr-4合金也可获得与Zr-Sn-Nb合金一样优良的耐腐蚀性能.但当β相水淬速率过快时,由于残留β-Zr的存在使Zr-4合金的耐腐蚀性能降低;而随后进行480-600℃退火处理,随着退火温度的升高和退火时间的延长,β相水淬快冷样品的耐腐蚀性能得到明显改善,这主要与残留β-Zr的分解有关.  相似文献
10.
Zr-2.5Nb合金在550℃/25MPa超临界水中腐蚀时的氢致α/β相变   总被引:1,自引:0,他引:1  
Zr-2.5Nb合金经a相水淬及冷轧变形后,再经过580℃/5 h和650℃/2 h的热处理,在静态高压釜中进行550℃/25 MPa超临界水腐蚀实验.用电子显微镜研究了腐蚀前、后合金基体的显微组织.结果表明在550℃/25 MPa超临界水中腐蚀到一定程度后,合金基体内会形成氢稳定的β-zr相,同时合金元素Nb扩散进入该相,形成富Nb/H的β-Zr相.该相在降温过程中发生分解,形成ZrHx、α-Zr和Nb含量不同的Zr-Nb相组织.  相似文献
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