第二相粒子的析出演变及其对锆合金的影响研究进展

锆合金因具有低的热中子吸收截面、优异的抗腐蚀、蠕变及辐照性能,已广泛应用于核燃料组件中。为提高锆合金服役性能,通常加入微量Sn、Nb、Fe、Cr、Cu和Ni等合金元素,其中大部分合金元素在α-Zr中的固溶度较低,经过热机械加工后往往以金属间化合物的形式析出,形成第二相粒子(SPPs)。SPPs对锆合金的组织演化、力学性能等具有重要影响,细小且均匀分布的SPPs能有效提升锆合金的综合性能。本文结合锆合金的加工工艺,综述了国内外关于锆合金SPPs析出演变规律的研究进展,并提出了针对SPPs尺寸和分布的工艺优化方法;梳理了SPPs的类型、尺寸与分布以及晶体学特征,并阐明了SPPs析出后对锆合金塑性变形过程和再结晶行为以及力学性能的影响。最后,总结梳理了锆合金SPPs研究存在的问题及发展趋势,以期对锆合金的加工工艺优化提供参考。