500 ℃过热蒸汽中锆合金基体晶粒形貌和取向对应力状态的影响

为了研究Zr-4合金在500 ℃条件下晶粒取向与晶粒形貌对合金基体应力分布状态的影响，采用有限元方法构建三种不同晶粒形貌的模型，以(11-20)取向晶粒占比为变量，施加氧化膜生成时作用于基体产生的应力，对Zr-4合金基体晶粒变形进行模拟。计算结果表明：晶粒形貌与不同取向晶粒占比对基体晶粒内部应力分布的影响有明显规律。随着(11-20)取向晶粒占比（14.6 %-85.4 %）的增加，Zr-4合金基体中的应力集中现象更加明显，应力集中将促使Zr-4合金在腐蚀中加速失效；晶粒形貌越接近等轴晶，模型中应力分布越均匀，应力值趋于减小，有利于提高合金的耐腐蚀性能。