冷轧Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr合金在退火过程中的组织演变及再结晶行为（英文）

通过硬度测试、SEM、TEM及EBSD研究变形量、退火温度及时间对冷轧Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr合金再结晶行为及动力学的影响。结果表明,该合金的再结晶速率随着退火温度的升高及冷轧变形量的增加而加快。退火过程中再结晶晶粒在位错缠结的高储能处优先形核长大。板材织构由?1010?//RD的基面织构转变为?1120?//RD的基面织构。再结晶晶粒形成较多的30°取向差。同时,通过JMAK方程拟合出合金再结晶动力学参数及30%、50%和70%变形量条件下的再结晶图,获得其再结晶激活能分别为240、249和180 k J/mol。     

冷变形N18合金再结晶过程中的织构演变

采用电子背散射衍射技术(EBSD),对30%冷轧变形量的N18锆合金在530 ℃再结晶退火过程中轧面(RD-TD)和切面(RD-ND)的显微组织和织构进行了表征和分析。对于轧面,初始晶粒取向是<0001>//ND,再结晶晶粒取向主要是<0001>//ND和<1210>//RD;对于切面,初始晶粒取向主要是<1010>//RD和<1210>//RD,再结晶退火后形成<1010>//ND和<1210>//ND,以及<0001>方向分布在TD极点±85°三种不同取向的晶粒;轧面上的晶粒尺寸大于切面上的晶粒尺寸,为锆合金的再加工提供了理论支撑。     

N36锆合金管材的织构研究

利用X射线衍射测试技术,对N36锆合金成品管材的织构进行了测量。利用极图、织构取向因子,特别是采用三维晶体学取向分布函数等表征手段,系统分析了N36锆合金成品管材的织构特征。研究结果表明,N36锆合金成品管材的主要织构组分为基面型(0002)1120;管材径向上织构取向因子最大,大多数晶粒的[0002]基极集中在与管材的轴向垂直的ND-TD面上,并且偏离径向30°左右呈现典型双峰分布;除基面类型织构组分外,N36锆合金管材还存在一些相对强度比(0002)基面类型织构更高的锥面类型织构,而柱面类型织构较弱。     

Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb高熵合金的微观结构和腐蚀行为的影响

针对Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb系高熵合金的微观结构和腐蚀行为进行了研究。比较了不含Al和含15at%Al的Ti-Zr-Nb合金的相图、微观结构、氧化行为和腐蚀行为。相图计算结果表明,在熔点下Ti-Zr-Nb三元合金为bcc相,添加的Al会倾向于在合金中形成不同的金属间化合物,而缩小相图中bcc单相区的温度区。XRD和TEM结果表明,熔炼获得的Ti-Zr-Nb三元合金为简单的bcc结构,而Al会导致晶体结构转变为有序的B2结构。通过热重分析和高压釜试验对Ti-Zr-Nb系高熵合金的腐蚀行为进行了研究。结果表明,在腐蚀过程中,Ti-Zr-Nb三元合金的氧化膜容易发生剥落,而添加Al会提高氧化层的稳定性,但不会改变腐蚀氧化层的主要氧化物种类。通过计算反应速率常数和激活能对氧化动力学进行了研究,发现添加Al的Ti-Zr-Nb系合金的高温氧化性能与Zr合金接近。     

热轧对N18合金板材显微组织及织构的影响

本文以我国自主开发的Zr-Sn-Nb系N18锆合金为研究对象,利用配备在扫描电镜中的EBSD自动分析技术,研究了该合金板材在750℃、780℃、820℃下热轧过程中的晶粒组织、晶界特征及微织构的演化规律。结果表明,N18合金板材在热轧过程中发生了动态回复及局部动态再结晶,并产生了大量的小角度晶界及亚结构等缺陷,且热轧温度越高其动态再结晶晶核的密度越高,缺陷密度有所增加。N18合金板材的织构类型主要为（0002）[12 10]和（0002）[10 10]基面织构以及（10 14）[12 10]锥面织构。热轧样品中观察到了（10 11）[1012]压型孪生,说明压型孪生变形促进了N18合金热轧变形。     

退火方式对N36锆合金包壳管性能的影响

研究了退火方式对N36锆合金包壳管再结晶程度、力学性能、收缩系数(CSR)、椭圆度以及腐蚀性能的影响。结果表明,在同一退火制度下,采用套管与不采用套管退火相比,管材再结晶程度、强度、CSR性能及短期腐蚀性能没有明显差异,伸长率有所下降;采用套管退火的管材椭圆度没有明显变化,而未采用套管进行退火的管材椭圆度增加明显。     

氢含量对锆合金蠕变-疲劳行为的影响及机理研究

针对反应堆用锆合金渗氢后易发生蠕变-疲劳失效问题,采用频率修正应变寿命法和频率修正滞回能法研究了再结晶状态的锆合金在320 ^oC、不同渗氢含量下的蠕变-疲劳行为。结果表明：随保持时间增加,无渗氢试样的抗蠕变-疲劳性能降低,但保持时间30 s以上时无明显影响;保持时间对渗氢试样的抗蠕变-疲劳性能无影响。不同保持时间下,未渗氢试样的抗蠕变-疲劳性能最好,0.04%氢含量试样的性能最差,0.005%氢含量在高应变水平(高滞回能)下的抗蠕变-疲劳性能弱于0.02%氢含量试样,而在低应变水平区域优于0.02%氢含量试样。氢含量的影响机理为：固溶氢可提高蠕变-疲劳寿命,氢化物可降低蠕变-疲劳寿命;0.04%氢含量试样中氢化物起主导作用,导致其蠕变-疲劳性能最差。     

TA17钛合金板材对接焊缝显微组织表征研究

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,对TA17钛合金板材对接焊缝的显微组织、晶界特征和晶体学取向进行表征研究。结果表明其母材呈典型的轧制变形组织,且由α相和少量晶间分布的β相组成,大部分为小角度晶界,为基面织构。热影响区晶粒呈梯度长大分布。在焊接热传导下,热影响区晶粒得到回复和长大,大角度晶界逐渐增多。其织构继承了母材织构的特点,只是织构密度有所减弱。熔区为粗大的α'马氏体相交织成的网篮状组织,大部分为大角度晶界,织构比较漫散。     

介质对N18合金应力腐蚀行为的影响

以我国自行研制的属Zr-Sn-Nb系的N18锆合金为对象,研究了N18合金分别在空气、乙醇及含碘量为10~3×104μg/g的乙醇溶液中,在恒应变速率(4.7×10-6s-1)条件下的拉伸行为.结果表明,当应变速率一定时,介质对试样的塑性即延伸率和断面收缩率有不同程度的影响,在乙醇中影响不大,但在含碘乙醇溶液中,试样的塑性随碘浓度的增加而下降,说明导致N18合金发生应力腐蚀的介质是碘而不是乙醇.N18合金横向试样在应变速率为4.7×10-6s-1下发生应力腐蚀的临界碘含量介于20~30μg/g之间.当碘浓度大于20μg/g时,在试样断口上可观察到典型的脆性断裂特征和腐蚀现象.在一定的成分范围内,合金的成分对N18合金的抗碘致应力腐蚀断裂(I-SCC)行为的影响不大,但织构对其I-SCC行为的影响较为显著.     

NZ2锆合金碘致应力腐蚀

研究了NZ2锆合金板材在不同温度、不同浓度的碘蒸气中的力学行为,并进一步通过扫描电镜观察其断口形貌。结果表明,试验温度为400℃,其发生应力腐蚀的临界碘蒸气压约为102Pa;横向试样较轧向试样更具应力腐蚀敏感性;温度升高能够促进裂纹尖端的应力释放,有利于碘能被更有效地吸附到裂纹尖端,加快对锆合金的腐蚀作用,从而降低了应力腐蚀的临界碘浓度。在高温碘蒸气中,断口腐蚀产物主要为锆的氧化物;虽然碘蒸气对锆有较强的腐蚀作用,但是不足以穿透其表面的保护膜,而局部变形则可以促进碘对金属锆的腐蚀。