锆-4合金渗氢方法的研究

为了备制不同含氢量(50—1000ppm)的锆-4合金拉伸试样,研究了气体和电解渗氢方法。实验表明:电解渗氢比较容易控制,也不会破坏材料的原始组织。     

钒合金的氢脆机理研究

利用气相渗氢法，测试了几种钒合金在氢含量最高达到113mg/kg范围内的拉伸性能变化。实验结果表明：低强度的钒合金具有较好的抗氢脆性能。合金中的氧会加重钒合金（特别是强度较高者）的氢脆敏感性。机理分析揭示钒合金的氢脆断裂主要由沿晶断造成，氧和合金强度的影响均是通过改变合金的晶界与晶粒的对比强度来实现的。     

钒合金的氢致硬化和氢脆

通过气相渗氢后的室温拉伸试验,测试了多种钒合金材料的拉伸性能,如V-4Ti、V-6W-lTi和V-4Cr-4Ti,以及日本国立核聚变研究所研制的V-4Cr-4Ti合金,研究了钒合金的氢脆行为及其影响因素.实验结果表明钒合金有较强的吸氢能力,合金元素Ti能显著提高合金的吸氢量.在达到氢致脆性断裂前,氢致强化表现为典型的固溶强化,而其强化能力因Ti的存在而显著降低,是含Ti钒合金具有优良抗氢脆性能的主要原因.合金氧含量极大地影响合金的抗氢脆能力.氧含量在200～400 μg/g时,V-4Cr-4Ti合金发生氢脆断裂的临界氢含量约为300 μg/g,而当氧含量超过700 μg/g时,该临界值低于50 μg/g.另一方面,强度较低的V-4Ti合金似乎具有更好的抗氢脆能力.     

800H和690合金的氢渗透及氢脆研究前瞻

综述了铁镍基和镍基高温合金中氢的渗透和氢脆的决定性影响因素－－氢“陷阱”和表面氧化保护膜对这类合金抗氢渗透和氢脆性能的影响。提出了针对欲用作深海潜器小型核动力装置细棒状U－ZrH1.6燃料元件包壳的800H合金和690合金的抗氢渗透和氢脆性能评价需重点研究的方向。     

氢对钒合金拉伸性能的影响

作为聚变堆结构材料,钒合金具有许多显著的性能优势。一方面,它是一种较典型的低活化结构材料,可显著地降低因中子辐照而产生的诱生放射性污染。另一方面,它具有高的高温强度、耐中子辐照和抗液态金属腐蚀,使用寿命长。但是,就目前而言,钒合金应用仍然存在几个关键问题。主要是中子辐照脆性、     

贮氢合金吸氢致应力的实验研究和数学推导

贮氢合金已被广泛用作氚的贮存和增压材料，在吸放氢过程中发生晶格的膨胀和收缩，其非均匀形变对结构容器(贮氢床)的器壁产生应力，材料粉化导致自压实，形成应力集中。采用电阻应变测量法研究了贮氢合金吸放氢循环床体壁应力与循环次数、贮氢容量、壁厚以及装料分额的关系，并从理论上推导了壁应力与贮量的关系。     

N18锆合金的氢致α/β相演化研究

用Setaram Multi HTC高灵敏热分析仪在准平衡和动态两种情况下对一组经过电解渗氢/均匀化退火处理的N18锆合金的相变进行了研究.结果表明,随着氢含量的增加,N18的α/β相转变温度逐渐降低,并且13相转变越多,氢含量的影响越小;用JMAK模型可以很好地模拟氢对N18合金相演化过程的影响.     

不同氢化物取向的Zr-4管材制备方法研究

电解渗氢制备氢含量分别为140±20?ppm（1 ppm=1 μg/g）和260±20?ppm的Zr-4管材，通过加载高压气体使管材发生氢化物应力再取向效应，最终获得不同氢化物取向的Zr-4管材。结果表明:以电解参数为105?mA/cm2×2?h和110?mA/cm2×(4?h+50?min)进行电解后可分别获得氢含量为140±20?ppm和260±20?ppm的管材。当温度循环为400~200℃，实际升温和降温速率分别约为10℃/min和0.75℃/min时，通过调节压力和保温时间，仅单次热循环即可获得氢化物取向因子高达0.7的管材。      

Ti-Al-Zr钛合金的高温微动磨损行为研究

采用高精度液压式高温微动磨损试验机研究了Ti-Al-Zr钛合金在室温和400℃下的微动磨损行为;分析了其摩擦系数、磨损体积以及磨损表面和截面形貌;探讨了其微动磨损机理及氧化磨屑的作用机理。试验结果表明:与室温相比,在微动初始阶段,400℃时的摩擦系数较高,而在稳定阶段两者相当;在相同载荷、位移幅值条件下,400℃时的磨损体积较室温大,在相同温度下,磨损体积随着载荷的增加而增大;室温时的磨损主要以剥层机制和磨粒磨损为主,而高温(400℃)主要以剥层、氧化磨损和粘着机制为主;摩擦学白层对在损伤过程中起重要作用。     

PdY合金吸氢微观机制正电子湮没研究

在室温下，采用正电子湮没寿命方法，对氢浓度为0、0．16、0．24、0.3、0．38的5组PdYHx合金样品进行研究。     

The Synergetic Effects of Hydrogen and Oxygen on the Strength and Ductility of Vanadium Alloys

A V4Ti alloy and several V4Cr4Ti alloys with different oxygen contents were studied on their tensile properties with the effect of hydrogen concentrations. The ductility of the alloys showed a successive decrease in a varied rate with an increased hydrogen concentration, while the ultimate tensile strength remained unchanged or even decreased for the high oxygen content alloy in spite of the occurrence of hardening in the low oxygen content alloy. Oxygen in the alloy causes grain boundary weakening, increasing the possibility of intergranular fractures and thus enhancing the hydrogen embrittlement. V4Ti showed a higher resistance to the hydrogen embrittlement as compared to the V4Cr4Ti alloys on a similar oxygen content level.     

利用中子CT技术定量分析钛合金含氢量的理论研究

钛合金机械性能受氢含量的影响,由于中子与氢反应截面相对于钛合金基底要大得多,因此中子照相技术在钛合金氢含量定量分析中具有潜在应用价值。为将中子照相技术应用于钛合金含氢量定量分析中,提出了通过钛合金标准件与含氢样品的中子CT图像获取氢分布状况的方法;推导出计算钛合金含氢量的公式,并通过蒙特卡罗方法模拟了不同厚度、不同含氢量的钛合金来验证该公式的正确性。     

氢化锆表面电镀Cr-C氢渗透阻挡层分析

用电镀法在氢化锆表面生成致密的Cr-C合金层,经过700℃、144h保温后,基体中氢化锆晶体结构仍然为电镀和加热前的ZrH1.801,说明该镀层能够有效地阻挡氢的析出。XPS和SEM分析结果证明,镀层由Cr和C组成;其中存在O-H键和可能存在C-H键。这两种键的存在说明,氢被阻挡的原因可能是氢在渗透过程中被镀层中的O和C所捕获。     

铀铌合金真空热氧化膜的俄歇电子能谱研究

用俄歇电子能谱(AES)研究了高真空下，环境温度对铀铌合金真空氧化膜的影响。当温度高于603K时，氧化膜表面结构发生明显改变，表面主要由铀碳化合物、金属态的U和Nb组成。利用Ar^ 溅射铀铌合金真空热氧化膜进行深度分布分析，发现在热氧化膜的表面氧含量很小，而在热氧化膜的内部有氧增多的现象。     

氦对Fe-Cr-Ni合金和Fe-Cr-Mn合金辐照损伤的影响

利用超高压电镜与高能离子加速器连接装置 ,研究了氦 (He)对Fe Cr Ni和Fe Cr Mn两类奥氏体型合金辐照损伤行为的影响。观察了辐照过程中二次点缺陷的演变、空洞的形成以及辐照诱导晶界处溶质元素浓度的变化。实验结果表明 :He能促进两类合金空洞核心的增加 ,但空洞尺寸和密度不同 ;He能有效抑制辐照诱起晶界元素偏析 ,但对不同原子尺寸的溶质原子抑制效果不同。该差别是由于He的注入提高空位移动激活能和改变点缺陷与溶质原子相互作用的效果     

17-4PH马氏体不锈钢350℃长期时效脆化研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、硬度测定以及示波冲击试验(instrumental impact test)研究了17-4PH马氏体不锈钢在350％：长期时效过程中显微组织、硬度、冲击韧性以及断口形貌的变化规律。结果表明：该马氏体不锈钢在350℃长期时效的过程中，随着时效时间的延长．其硬度升高，并在时效9000h时达到最大值；其裂纹萌生功(Ei)，裂纹扩展功(Ep)和总冲击功(Et)都随时效时间的延长而逐渐下降。根据示波冲击曲线获得了17-4PH马氏体不锈钢的动态断裂韧性Ktd，其动态断裂韧性也表现出和Ei，Ep及Et相类似的变化规律。该不锈钢的夏氏V型缺口(Charpy V-notch)冲击试样断口形貌随着时效时间的延长由韧窝断裂为主向准解理断裂和沿晶断裂为主变化。     

核电厂大LOCA始发严重事故下氢气源项的敏感性分析

采用MELCOR程序,以600MW级核电厂为研究对象,在以大破口失水事故为始发事件的严重事故中,针对不同的破口尺寸及破口位置对堆芯内锆-水反应及堆腔内熔融堆芯与堆腔混凝土之间的相互作用(MCCI)中氢气源项的影响进行敏感性分析.结果表明,在大破口始发的严重事故中,不同的破口尺寸对氢气源项的影响不大;而在破口尺寸相同的情况下,破口发生在主管道热段时,产氢速率的峰值最大;破口发生在主管道冷段时,累积的总产氢量最大.     

钛合金氧化膜的AES和XPS研究

用X射线衍射仪（XRD）,X射线电子谱仪（XPS）和原位俄歇电子谱（AES）法研究了Ti-Al-V合金在300℃ pH9的水中氧化13000h所形成的氧化膜的结构,成分和价态以及其随深度的变化,发现氧化膜是由TiO2,Al2TiO5,Ti3O5,Ti2O3和TiO所组成,并且,氧化膜由表面到基体基本是按以上顺序交迭构成,通过XPS和原位AES分析发现钛合金表面形成稳定的厚约500nm的Ti^4 (TiO2)层,随深度的增加出现了Ti^3 (Ti3O5,Ti2O3) 和Ti2＋（TiO),直至基体,氧化膜总厚度约3000nm。