含氢NZ2锆合金疲劳裂纹扩展行为

利用板材标准M(T)试样研究了4种不同氢含量(0,200,450,730μg/g)NZ2锆合金的疲劳裂纹扩展行为。发现不论含氢量的高低,裂纹稳态扩展区的裂纹扩展行为均符合Paris幂律关系,即da/dN=C(△K)n,但随着氢含量的增加,n值不断减小;含氢量增加导致NZ2合金塑性变形能力降低,疲劳裂纹扩展速率增加,尤其是氢含量较高时表现更为明显。

热轧温度对NZ2锆合金第二相粒子的影响

采用NZ2锆合金为研究对象,在相同加工率的条件下,选取不同的热轧温度800,700,650,610℃,制得厚度为1.4mm的板材样品。通过金相,扫描电镜及透射电镜观察合金中第二相的分布、种类,并进一步使用软件统计了第二相的大小及分布规律。结果表明,大多数第二相位于晶粒内部,少数位于晶界处。第二相粒子主要为球形及棒状。选择较低的热轧温度(650℃)可以得到均匀、细小,弥散分布的第二相。

不同氢含量的新锆合金(NZ2)的力学性能

通过研究不同氢含量(未渗氢,200,450,730μg/g)对NZ2新型Zr-Sn-Nb系锆合金的室温单调拉伸性能和低周疲劳性能的影响,发现氢化物能够提高NZ2合金的抗拉强度,降低其塑性。随着氢含量的增加,相同应变下材料的低周疲劳寿命下降,但含氢量达到某一饱和值时材料的低周疲劳性能降低幅度变缓。材料有循环软化趋势,NZ2锆合金含氢试样比无氢试样更容易出现循环软化现象。

热轧温度对NZ2合金力学行为的影响

采用单向拉伸和对称拉压循环变形方法(R=εmin/εmax=-1),研究了不同热轧温度(650,700和800℃)、不同取向(平行于轧向和垂直于轧向)、不同试验温度(室温和375℃高温)条件下NZ2合金板材试样的拉伸、低周疲劳性能。通过对合金显微组织,力学性能以及疲劳寿命曲线的分析和讨论,得出NZ2合金在650℃热轧能获得较好的综合力学性能。