国产新型锆合金SZA-4、SZA-6管材氢化物应力再取向研究

采用氢氩气相渗氢法、慢速率拉伸实验机进行氢化物应力取向及再取向实验,利用金相显微镜和Mias图像处理系统等方法,研究了环向应力和热循环次数对SZA-4和SZA-6两种国产新型锆合金管材氢化物应力再取向的影响。结果表明,SZA-4管材和SZA-6管材的应力取向因子(F_N(40°))随着应力和热循环次数的增加而增大,然后逐渐趋于N稳定,且SZA-6管材比SZA-4管材更易发生氢化物应力再取向0。对于SZA-4管材,F_N(40°)不大于0.45;SZA-6管材,F_N(40°)不大于0.7。

累积退火参数对SZA-4合金管材耐腐蚀性能的影响

目前有关累积退火参数对大型先进压水堆用锆合金SZA-4耐腐蚀性能影响的研究还不系统。通过改变管材加工过程中管坯的热处理温度和成品退火制度(再结晶退火、去应力退火),制备了4组累积退火参数不同的SZA-4合金包壳管,在Li OH水溶液和400℃蒸汽中进行了高压釜腐蚀试验,研究了累积退火参数对管材耐腐蚀性能的影响规律。结果表明:累积退火参数对SZA-4合金包壳管的耐腐蚀性能影响不显著;成品退火温度是影响SZA-4合金耐腐蚀性能的主要因素;再结晶态包壳管的耐腐蚀性能比去应力态的好。

Zr-4合金的微弧氧化研究

利用微弧氧化技术,以NaOH为电解液,对Zr-4合金进行微弧表面处理,以改善抗腐蚀性能和耐磨损性能。通过电化学极化曲线测量、往复式摩擦磨损实验对Zr-4合金的抗腐蚀性能、耐磨损性能进行测试和评价。研究结果表明上述性能与基体相比有显著提高。利用SEM观察Zr-4合金微弧氧化膜厚约60μm,氧化膜分为疏松层和致密层两部分,致密层约占总厚度的1/4,与基体结合紧密。XRD分析表明微弧氧化膜由四方相和单斜相二氧化锆组成。

电子束焊接Zr-4合金管在腐蚀工况下产生异常蓝色氧化膜的微观成分和结构分析

针对电子束焊接后的Zr-4合金管在腐蚀工况下出现的异常蓝色环状氧化膜,使用XPS,EDX,TEM等分析手段研究了异常氧化膜和正常氧化膜的微观成分和结构。结果表明:正常氧化膜是透明的,异常蓝色氧化膜剥落后,也是透明的;异常蓝色氧化膜中Fe含量明显高于正常氧化膜中的Fe含量;Fe在氧化膜中主要是以氧化物Fe2O3的形式存在,Sn与Zr以SnO2,ZrO2的形式存在。

核反应堆用锆-4合金导向管缩径段成型工艺研究

本文阐述核反应堆用锆-4合金导向管缩径段的旋压成型工艺。采用自行改制的专用旋压设备,选择合适的工模具及旋压工艺设计,缩径段的各项几何尺寸精度均能达到设计技术指标。

渗氢工艺对锆合金吸氢量的影响

研究了锆－２，锆－４管材在高压釜内氢氧化锂溶液中，于３６０℃，１８．６ＭＰａ条件下进行不同时间的渗氢后试样的吸氢特性，分析结果表明，试样的吸氢变化具有锆合金氧化增重类型的规律性，即抛物线吸氢量变化规律和转折点，另外还显示了氢氧化锂溶液的浓度对吸氢量（１００ｍｇ／ｋｇ以下）有明显的影响。

铈对Zr-4合金微弧氧化陶瓷膜结构和性能的影响

在硅酸盐碱性电解液中加入稀土元素Ce的络合物,采用恒压微弧氧化技术在Zr-4合金表面制备陶瓷膜。分析了稀土元素Ce在陶瓷膜中的存在形式,以及对陶瓷膜的厚度、相组成、耐磨损性能和耐腐蚀性能的影响。稀土元素Ce能够进入陶瓷膜并在陶瓷膜中以固溶形式存在,影响陶瓷膜中t-ZrO2和m-ZrO2的相对比例,使孔洞及粒状物明显减少,陶瓷膜表面光滑致密,陶瓷膜厚度增加,耐磨、耐腐蚀性能提高。电解液中Ce的络合物加入量在0.001～0.003mol/L时效果最为明显。