Zr-2/Cr反应扩散研究

研究了Zr-2/Cr扩散偶在1023－1123K范围内的反应扩散，用扫描电镜观察反应宽度，用能谱仪（EDS）测定了反应层Zr,Fe和Cr沿扩散方向的浓度分布，研究了反应层的生长动力学，结果表明，反应层生长基本符合抛物经规律，生长过程受扩散控制，用Boltzman-Matano-Heumann模型计算了Cr在反应层Zr（Fe,Cr）2中的互扩散系数D，得到了互扩散系数D与温度的Arrhenius方程，由计算的扩散数据与Cr在Zr中形成稀固溶体时Cr的扩散数据比较可知，Cr在金属间化合物Zr（Fe,Cr）2中的扩散比在稀因溶体中的扩散快5个数量级。     

C-103铌合金的热扩散率、比热和热导率

本文用激光脉冲法测量了室温至1800℃间C-103铌合金的热扩散率和室温至300℃的比热。从所测得的热扩散率和比热,以及由卡计法测定的平均比热经换算求得的瞬时比热数据,计算了C-103铌合金室温到1800℃的热导率。C-103铌合金的热扩散率和热导率比充分退火纯铌约低20-30%。C-103铌合金的热扩散率随温度变化的曲线可分为斜率不同的两段。在室温到800℃范围内,热扩散率随温度升高而增大。800℃以上,热扩散率基本上不随温度变化,约为0.21厘米~2/秒。室温到300℃间,C-103铌合金的比热接近纯金属铌的比热。     

铌含量对锆合金组织和耐蚀性的影响

评述了铌含量对锆合金组织和耐蚀性的影响,认为含铌量是锆合金耐蚀性的重要控制因素,并影响基体晶粒的大小;时效退火析出的第二相粒子的类型、分布和体积分数随铌含量的增加而变化;一定条件下,Zr-x%Nb系合金的基体含铌量接近于平衡固溶度时,锆合金具有较好的耐蚀性.     

退火对直流磁控溅射铬膜附着性的影响

为了利用铬膜改善锆的抗腐蚀性，研究了退火对Zr-2基体上制备的直流磁控溅射铬膜附着性的影响，使用扫描电镜（SEM）观察了界面形貌及锆，铬的界面的分布，用X－射线衍射仪（XRD）分析了膜层的组成，用划痕法测定了铬膜的附着，结果表明，锆／铬界面结合良好，边界可见；与现有文献比较，获得的铬膜附着性好――均超过20N；溅射后退火使Zr-Cr界面更像扩散界面，但X－射线衍射结果未发现有界面反应产物；退火提高铬膜与Zr-2基体的附着性约50％，扩散际着附着性增加的主要因素。     

锆-4合金Masing特性的研究

为了更好地认识锆及其合金的循环变形行为及其机理，用单试样逐级加载法研究了锆-4合金在室温下的Masing特性。结果表明：锆—4合金是否出现Masing特性，取决于应变幅和材料状态。通过用Cottrell方法对滞后回线进行分析，得到了锆4合金具有Masing特性的充分必要条件：对于任何应变幅的循环变形，在某一固定的应变值，其对应的显微组织应该都是不变的。     

N18锆合金的低周疲劳行为

在不同试验温度（室温～500℃）下，对N18合金进行了低周疲劳试验。试验结果表明：室温～300℃温区，合金表现为明显的循环软化；400、450℃时，合金逐渐呈现循环硬化，450℃时其硬化现象更为明显；500℃时则主要表现为循环饱和。随着温度的升高，疲劳寿命先增加后降低，300℃时疲劳寿命最高。低应变幅下，温度对疲劳寿命的影响更明显。通过疲劳断口SEM分析，室温下疲劳起源于单个裂纹源，疲劳裂纹扩展阶段的微观特征主要是疲劳条纹，局部区域出现轮胎状花样。在高温下为多裂纹源，大量二次裂纹的存在是高温疲劳断口的主要特征。     

锆及其合金的内耗

综述了锆及其合金的内耗及其研究概况,总结了与氢和氧有关内耗现象的一般规律,详细介绍了位错阻尼及其振幅效应,同时还介绍了阻尼在疲劳中的应用.分析了内耗的反常振幅效应和动态应变时效微观机制的相似性及其区别.另外,也指出了今后研究的重点.     

Zr合金的几种Nb表面合金化工艺的耐蚀性能研究

运用直流磁控溅射的方法在Zr-4合金表面预置Nb层,然后对其表面运用激光束、电子束和离子注入3种工艺在Zr-4合金表面添加了Nb元素,研究了相应的组织和性能,发现合金化后样品中Nb元素分布不均匀.对表面改性后的合金作了相应的热处理后,进行了极化曲线研究,结果发现:电子束合金化后形成的β-Zr相阻碍了氧的扩散,提高了合金耐蚀能力;Nb离子注入合金后,注入层中生成了ZrO2和NbN,当注入剂量在1×1017～3×1017个/cm2范围内时,随着注入剂量的增加,耐腐蚀能力增强.     

THERMALLY ACTIVATED DEFORMATION AND DYNAMIC STRAIN AGING OF Zr–4 ALLOY DURING STRESS RELAXATION

采用应力松弛实验研究了Zr--4合金的热激活变形与动态应变时效现象. 结果表明, 合金在应力松弛过程中的塑性变形速率随松 弛时间的增加而减小, 塑性变形速率和松弛结束时的应力降低比率在623 K附近都会出现最小值. 对位错运动的激活体积分析发现, 锆合金中位错运动的速率控制机制是位错克服溶质原子的障碍, 动态应变时效会导致位错运动的激活体积增大, 623 K附近动态应变时效最为显著, 位错密度会对合金的动态应变时效产生影响.