文档介绍：四川大学
硕士学位论文
Zr-4合金表面Nb合金化研究
姓名:吴华
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:范洪远
20060520
合金表面合金化研究材料加工工程专业范洪远教授本文在详细分析国内外核反应堆用锆合金研究进展的基础上,高能束元素,采用扫描电子显微镜附有δ、湎哐苌湟、原子力显微镜等现代材料分析测试方法,研究了合金化层微观形貌、微区成分、显微硬度及耐电化学腐蚀性能。研究结果表明;,与采取的工艺手段、工艺参数有关:热处理和冷轧也不能使成分均匀化。.研究生:关华指导教师:表面合金化的方法す馐⒌缱邮屠胱幼⑷在合金表面添加绷鞔趴亟ι銷坎憧梢杂糜陲辖鸨砻婧辖鸹浜穸扔牖返娜矍毯缶哂忻飨缘氖髦ё橹馐且蛭H矍纳⑷戎要通过基体合金,所以具有快速凝固和外延生长的特征。却硎购辖鸹阕橹只焕湓购辖鸹愕闹屏眩嘧槌由籞1湮猀——。甆胱幼⑷隯辖鸷螅诒聿闵闪薔和。吣苁辖鸹筞合金在酸性溶液中的耐蚀性得到一定改善。关键词:一辖穑吣苁砻婧辖鸹四川大学硕士学位论文
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第一簟绪论锆合金在核动力堆中的应用现状在当今的核反应堆中,锆合金由于具有小的热中予吸收截面、足够的力要应用在轻水堆⒅厮。对于用作包壳材料的一辖穑表面在掠肓驯洳锝哟ィ獗砻嬖诶淙醇恋奈露认掠肭崴蛑厮哟℃淠透葱灾苯泳龆ㄆ涫褂檬倜了二者的优点Ⅲ。辖鸬某煞制ヅ涫歉莶煌琒汀砗康亩淹夂投好,所以适合用于高燃耗的元件包壳。学性能和良好的耐腐蚀性被普遍用作结构部件和燃料包壳,其中一辖鹬为了降低核电成本,提高核燃料利用率,需要提高燃料燃耗、冷却剂温度和容许冷却剂中更高锂离子浓度等“饣崾拱堑乃喔醇又亍⑽量增加、内压升高,同时促进辐照增长、增大芯块与包壳的相互作用等。虽然蚙合金在目前的使用中很成功,但不能满足提高燃耗所需的性能要求,开发新型的合金成为大势所趋。新开发的锆合金主要包括以下几种合金该合金是美国西屋公司发展的。K荶蚙合金的综合,兼顾内大量试验结果得出的”⋯。由于辖鹞亢艿颓蚁感〉牡诙嘣诨体上呈均匀分布“保运哂邢铝杏帕夹阅埽堆外高压釜实验表明”露认拢琙合金在纯水或含’的水中均比一偷臀齴卜辖鸬哪褪葱阅芎茫绕涑时间腐蚀后更明显。用辖鹱靼堑娜剂献榧诒壤盉堆经平均燃耗痶考验后,其均匀腐蚀比一辖鹦ィ赵龀ず头杖浔湟脖萙合金小。A硗猓贜哦涯诜直鸫锏狡骄己奈和./的两个组件,经辐照后测量,辖鸢枪艿难趸膜厚度分别为相同燃耗下,一辖鹧趸ず穸鹊ズィ锡一辖鹣嘤ξゼァ。并且低锡辖鸬亩涯谀褪葱宰四川大学硕士学位论文
怯扇毡竞巳剂瞎ひ倒竞腿夤玖:峡7⒌目垢葱潞辖同时还能减少吸氢“⋯。辖鹬形康停纳聘葱阅艿男Ч埠苊飨裕化膜厚度约为啊保浣峁氲臀齴合金相似,薄而牢固的氧化膜保护性好;否则,导热能力差易引起氧化膜下金属表面温度升高在婧鸷惋械亩淹飧词笛橹校琋的耐蚀性最好,低锡少量的:沉淀相““,后者比前者稳定性差。合金是究7⒌牟⒁延米鞣ü谌慕腿剂献榧剂习舭牵己目纱/“⋯。合金经欧洲龆押兔拦个堆的辐照考验渲凶罡呷己拇/っ鳎煤辖鸬亩涯诟础⒎和吸氢率是低锡合金的,轴向蠕变和燃料棒增长为低锡一辖鸬。另外,抗阅芎茫℃含硼含锂水溶液的抗蚀性能很好。堆内外合金的上述优良特性,与它的所有热处理都在嗤贾械相区加热有关,这种处理使基体中没有沉淀相偏聚且均匀地分布着细小毡綨合金。暮辖鸪煞钟氲臀齔辖相近,但含有%。加少量是为了弥补降低含量引起的强度下降,例如:℃的纯水中经长期试验后,其腐蚀速率和吸氢率均比一合金下降了%⋯在堆内试验组件平均燃耗为痶保琋包壳管的氧而使腐蚀加快。试验表明,枪艿姆赵龀な荶辖鸬囊话耄杖浔湟驳于一辖穑蚩赡苡隢中的有限制辐照缺陷迁移有关“⋯。合金次之,吸氢率和氢含量的大小也是这个次序““。%,腘基体中,沉淀相为含有,的:、及:金属间化合物,而低锡合金是含有ü鶰辖增长和蠕变都小于低锡一辖餸咛褰峁#篗诟呷己南碌乃喔沉淀四川大学硕士学位论文
在合金中作用的机理和意义该合金是—砗辖鸬姆⒄梗颖聿看出,它的成分近似于相“”。经堆内外大量试验证明,合金具有下列优点:属和氧化膜界面处生长。二者平衡速度或氧离子与氧化物中空位的置换速度是腐蚀速度的控制因素。因此,任何外来的间隙阳离子都会减少阴离子空位砉鶨辖合金,但铁含量较高,提高含量是为了强化和形成稳定的現:沉淀在含乃泻℃蒸汽中,的抗蚀性能优于及合金,在嬲羝懈旁剑在℃的辐照增长不太,抗碘的应力腐蚀性能也较好。泄腘和到目前为止,对其性能的评价正在研究之中。根据理论“”:氧化膜的生长过程是氧离子沿着膜中阴离子空位扩散,穿过氧化膜到达金属表面,而电子从金属表面向外运动,使氧化膜在金表钢诛辖鸬某煞