| 锆合金表面Cr涂层的循环热冲击行为 |
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| 引用本文： | 余施佳,赵庆敏,杜沛南,庹靖义,张瑞谦,蔡振兵.锆合金表面Cr涂层的循环热冲击行为[J].中国表面工程,2022,35(4):10-20. |
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| 作者姓名： | 余施佳 赵庆敏 杜沛南 庹靖义 张瑞谦 蔡振兵 |
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| 作者单位： | 西南交通大学摩擦学研究所 成都 610031;中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室 成都 610213 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(U1867201，U2067221)和四川省科技计划(2022JDJQ0019)资助项目 |
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| 摘 要： | 为了研究锆合金表面 Cr 涂层的循环热冲击行为，使用自研的热冲击设备模拟循环热冲击环境，针对多弧离子镀技术制备的 Cr 涂层进行不同循环次数的热冲击试验。通过 X 射线衍射仪(XRD)和显微硬度计分别分析热冲击前后的物相变化和硬度变化，采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)探究 Cr 涂层的表面破坏行为。循环热冲击过程中，Cr 涂层生成的氧化层有“自愈”效果，可以有效阻挡 O 进入锆合金基体，同时诱发 Cr-Zr 中间层的非均匀扩散。大量 Cr 元素的内部扩散会促使 α-Zr(O)的生成。热冲击生成的裂纹大量分布于外部氧化层、非均匀扩散的中间层以及 α-Zr(O)层。经过 N=24 次循环热冲击后，残余的 Cr 涂层仍然可以有效保护锆合金基体，避免 Zr 与大量 O 反应。通过将锆合金表面 Cr 涂层的循环热冲击行为分为三个阶段，进一步揭示了循环热冲击作用下锆合金 Cr 涂层的组织结构和抗热冲击性能的演变规律。
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| 关 键 词： | Cr 涂层 锆合金 热冲击 高温氧化 耐事故包壳材料 |
Cyclic Thermal Shock Behavior of Cr Coating on Zirconium Alloy |
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| Yu Shiji,Zhao Qingmin,Du Peinan,Tuo Jingyi,Zhang Ruiqian,Cai Zhenbing.Cyclic Thermal Shock Behavior of Cr Coating on Zirconium Alloy[J].China Surface Engineering,2022,35(4):10-20. |
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| Authors: | Yu Shiji Zhao Qingmin Du Peinan Tuo Jingyi Zhang Ruiqian Cai Zhenbing |
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| Affiliation: | Tribology Research Institute, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031 , China;Key Laboratory of Reactor Fuel and Materials, Nuclear Power Institute of China, Chengdu 610213 , China |
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