实验室在锆合金的研究方面取得了新进展

2019-11-19 09:49


     M5是用于压水堆核心部件包壳管的新型Zr基合金,该合金成型涉及的一系列变形及热处理过程通过影响β-Nb沉淀颗粒的分布决定了合金的最终性能。以M5合金的主成分Zr-1Nb二元合金为研究对象,以板材的轧制代替管材的挤压和轧制,研究变形及热处理对β-Nb颗粒演化的影响,并建立了β-Nb颗粒的位错沉淀动力学模型。研究表明,Zr-1Nb合金经β相区固溶及淬火形成马氏体板条组织,变形向马氏体板条中引入大量位错,并破坏马氏体的板条边界,后续的热处理使β-Nb颗粒在位错优先形核。已经析出的β-Nb颗粒在后续的变形过程中发生回溶,而随后的热处理又使β-Nb颗粒在位错发生再沉淀。建立的位错沉淀动力学模型考虑了位错密度随合金的退火发生回复,与合金的再结晶度紧密相关。模型准确地预测了Zr-1Nb合金β-Nb颗粒的平均尺寸和数密度随时间的演化,也较为成功地预测了β-Nb颗粒体积百分量随时间的变化趋势。



Zr-1Nb合金β-Nb组织及沉淀颗粒在冷轧过程中的演化


(a)变形前完全再结晶;(b)变形量10%;(c)变形量30%;

(d)变形量50%;(e)变形量70%;(f)样品(e)的高倍形貌




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