FeCrAl不锈钢包壳管挤压及退火工艺优化

利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和万能拉伸试验机等对FeCrAl合金包壳管挤压前后的微观组织、析出相及退火后的微观组织、析出相、再结晶及力学性能进行了研究。结果表明:Nb含量对FeCrAl合金中第二相的析出影响显著,高Nb含量下Laves相的析出温度和析出数量均大大提高;降低挤压温度有助于FeCrAl合金管坯中形成细小弥散第二相;随着退火温度升高,细小弥散相的析出数量呈现先增多后减少的趋势;在相同退火工艺下,800 ℃热挤压管坯的室温力学性能比950 ℃热挤压管坯的室温力学性能要更加优异。     

细棒状铀-氢化锆燃料芯块制备与显微结构初步研究

采用熔炼铀-锆合金然后渗氢的工艺制造细棒状铀-氢化锆燃料芯块,通过改变熔炼工艺参数提高铀-锆合金的铸造质量和成品率.在渗氢的工艺中,采用不同工艺对铀-锆合金进行氢化,氢化后芯块中的氢/锆原子比在1.41～1.72之间,而芯块的尺寸相对于氢化前也有不同程度的增加.微观分析表明,氢化后得到的燃料芯块中含有多种相结构,其中金...     

正火温度对低活化马氏体钢组织及力学性能的影响

对低活化马氏体钢丝材进行1000~1100 ℃保温60 min的正火处理,随后在790 ℃保温90 min进行回火处理,研究正火温度对低活化马氏体钢丝的显微组织及力学性能的影响。结果表明,正火后,丝材的显微组织由粒状珠光体转变为板条状马氏体,碳化物粒子大部分回溶于基体中,正火温度的升高加速碳化物粒子的回溶,在1100 ℃实现完全回溶;原奥氏体晶粒尺寸随正火温度升高显著增大(由1000 ℃的7.4 μm增至1100 ℃的34.9 μm)。回火处理后,马氏体板条尺寸变宽,板条间的位错密度显著降低,析出相沿晶界、晶粒内部析出、球化及长大,其中M₂₃C₆(M以Cr为主)相为短棒状,分布在晶界,而MX(M以Ta为主)相为椭球状,分布在马氏体板条内部。经1000 ℃×60 min正火+790 ℃×90 min回火后能够获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度为745.7 MPa,断后伸长率为18.9%。     

U-Mo合金成分均匀性工艺研究

对真空感应熔炼采用的石墨坩埚涂层材料及其制备工艺、合金成分均匀性控制进行了研究.结果表明:涂层选用加入5wt%～10wt%二氧化钛稳定的氧化钙材料,经真空烧结而成,将能提高其稳定性;金属钼片靠坩埚底部装料有利于成分均匀;熔炼温度在1480℃、时间8min左右,控制钼含量的成分均匀性和合金中杂质元素碳的综合效果较合适;晶粒基本上为等轴晶,晶粒等级为6.4级(35μm左右),晶粒中心钼含量要比晶粒边界要高;合金未浇注影响了合金相的组成;并形成以α-U相为主的金相结构.要保持尽可能多的亚稳γ相,必须对合金进行浇注,以加快冷却速度.     

含网状Mo沉淀的UO2小球的制作方法和热传导率的评估

将3wt％或5wt％（质量分数）的MoO3粉末与UO2小球混合，在CO2／CO比率为19：1的条件下烧结，然后在H2中退火，能够得到含网状Mo沉淀的UO2小球。通过激光闪射方法测量了UO2和含网状Mo沉淀的UO2小球在298K-1673K范围内的热扩散率，通过测得的热扩散率、样品的密度和已知的热容数据可以计算得到其热传导率。在温度高达1673K的过程中，UO2和含网状Mo沉淀的UO2的热传导率和温度的关系与传导率方程：K=9（A＋bt）^-1符合较好。含网状Mo沉淀UO2的热传导率高于纯UO2的热传导率。     

（U，Mo）Al3和U（Al，Si）3的生成焓

通过差示扫描量热法测定U．Mo／Al弥散样品的反应热可以获得金属间化合物（U，Mo）Al3的生成焓。基于U3Si／Al和U3Si2／Al弥散样品的反应热的文献数据，U（Al，Si）3的生成焓可以通过一个Si含量的函数计算出来。随着Mo含量的增加，（U，Mo）Al，的生成焓的负值绝对值越小；然而伴随着Si含量的增加，U（Al，Si）3的生成焓的负值绝对值则越大。     

Zr-30％U-2％Er合金细棒铸造试验研究

介绍了真空感应熔炼及铸造Zr-30％U-2％Er合金的工艺.通过改变成分配比、精炼温度、时间、浇注温度、铸型加热温度等参数,制备了化学成分满足要求,U、Er分布均匀的Zr-30％U-2％Er合金铸棒,浇注试验铸满率达到100％,铸棒表面光洁,无气孔、冷隔等铸造缺陷;微观组织分析表明,铸棒的基体相为铀-锆合金相,晶粒大小为50～100μm,第二相为金属锆.     

单片式和弥散型U-Mo燃料研究进展及前景

本文介绍了单片式和弥散型U-Mo燃料的研究进展，以便实现用其他替代品来进行高浓铀向低浓铀转换（HEU→LEU）的可能性。在RERTR（研究实验堆降低铀浓缩度计划）-7A辐照试验中，以Zr-4合金为包壳的20％铀富集度U-7Mo单片式燃料板的辐照后初步检验结果表明其性能优良。正在进行中的弥散型燃料的加工性能和性能预测试验具有以下特征：①用锗替代硅与基体铝形成合金；②对U-Mo燃料颗粒涂硅、锗、镍涂层，基体铝与这些元素合金化，从而减少界面反应的动力；③在基体中加入多孔氧化铝，用来吸收裂变气体产物。     

U-Zr合金燃料与铅、铋及其合金静态相容性研究

U-Zr合金燃料与液态铅、铋及其合金静态相容性是铅铋冷却反应堆燃料论证及设计的重要依据。试验选取600oC,保温1 000 h范围内,开展了U-Zr合金燃料与铅、铋及其合金静态相容性的研究。采用扫描电镜(Scanning Electronic Microscopy,SEM)及X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)分析了U-Zr合金燃料与铅铋等合金的界面反应情况,试验结果表明:U-Zr合金样品在铅铋合金的长时间(1 000 h)作用下,产生了不同程度的侵蚀现象,侵蚀程度可达到mm级。纯铋、纯铅、铅铋、铅锡、铅铋锡等均对U-Zr芯块有一定程度的侵蚀,其侵蚀程度排序约为BiPb-BiPb-Bi-SnPb≈Pb-Sn。U-Zr芯块的腐蚀机理为溶解和共晶形成金属间化合物的综合过程,U和Pb、Bi分别能够形成金属间化合物UPb_3和UBi_2。U-Zr芯块的侵蚀程度取决于U和Zr在冷却剂成分中的固溶度和共晶反应速率。     

酸浓度对锆合金酸洗反应动力学行为影响

为获取锆合金酸洗表面处理动力学行为数据,采用浸泡酸洗法研究了硝酸和氢氟酸浓度对锆合金酸洗速率的影响。结果表明:氢氟酸对锆合金具有强烈的溶解作用,其浓度对酸洗速率具有指数影响关系,符合液相反应动力学关系式;硝酸对锆合金没有溶解作用,其浓度对酸洗速率有缓蚀作用,具体表现为降低速率常数和反应级数。氢氟酸溶解作用和硝酸的缓蚀作用达到平衡时,可避免锆合金表面出现过酸洗现象且表面光亮洁净,稳定的合理的浓度范围为4.33mol/LHNO37.22mol/L、0.68mol/LHF1.60mol/L,且随HF酸浓度增加HNO_3浓度相应增加。