Zr-1Nb-0.01Cu合金加工工艺与腐蚀行为关系研究
Zr_Nb_Cu合金高温水蒸气氧化动力学研究_柏广海
量 Cu 元素，具有优异的耐腐蚀性能[12]，是锆合金发 展的重要方向之一。到目前为止，此类合金在 LOCA
工况下的氧化行为鲜有文献报道。本实验系统研究水 蒸气环境下 Zr-Nb-Cu 合金等温氧化动力学，为评估 LOCA 工况下此类合金的失效行为提供指导。
2
alloy
1
700 ℃
Oxide-film
0
8
9
10
T-1/×10-4 K-1
800 ℃
Matrix Oxide-film
(1. 苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004) (2. 西北工业大学 凝固技术国家重点实验室, 陕西 西安 710072)
摘 要：研究了 Zr-Nb-Cu 合金微观组织及其在 700~1000 ℃范围等温水蒸气氧化动力学，并分析了氧化膜宏观形貌与
微观组织演变规律。结果表明，Zr-Nb-Cu 合金水蒸气氧化增重曲线在 700~900 ℃范围内服从抛物线规律，在 1000 ℃
文章编号：1002-185X(2015)10-2445-04
锆合金是制备轻水堆核燃料包壳的关键材料，燃料 组件的安全可靠性与锆合金包壳的性能密切相关[1,2]。在
对核反应堆安全分析时，必须对反应堆冷却系统失水 事故（loss of coolant accident，LOCA）中材料性能 变化进行评估[3,4]。在 LOCA 工况下，堆芯温度迅速 上升，包壳将与高温水蒸气发生剧烈反应，同时锆合 金基体将发生 α→β 转变，包壳性能将随之发生变化， 这在反应堆安全分析中非常重要[5]。
利用透射电子显微镜分析合金的原始组织形貌， 采用双喷电解抛光制备透射电镜试样，电解液为 10%HClO4+C2H5OH 溶液。利用光学显微镜观察试样 氧化物形貌。
Zr-1%Nb合金熔炼铸造工艺研究
ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ． Ｅｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｂ ｙ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂｌ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｈａ ｎｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｍｏｇ ｅ ｎ ｅ ｏ ｕｓ ｎｉ ｏｂ ｉ ｕ ｍ；ｔ ｈｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍｓ ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｇ ａ ｓ ｈ ｏ ｌ ｅ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄｅ ｅ ｐ
（ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ １ ３ Ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｆ ｕ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ， Ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ
Ｍａ ｙ２ ０ １ ５
Ｖｏ １ ． ６ ４ ＮＯ． ５
－３ ９ ５ ・
Ｚ ｒ 一 １ ％Ｎ ｂ 合 金 熔 炼 铸 造 工 艺 研 究
刘超 红 ，蒋明忠 ，张 忠伦 ，尹 昌耕
加工工艺对Zr-Sn-Nb合金组织及腐蚀性能的影响
Abstract
Zirconium alloys is an important nuclear structural materials in nuclear power reactors. As nuclear fuel cladding materials. the corrosion resistance and hydrogen pickup of the zirconium alloys in reactor operation are two main issues, which greatly relates to the life of nuclear fuel assembles and the safety and reliability of nuclear power reactors. With the development of the high burn-up Zircaloy, the problem how to improve the corrosion resistance of cladding materials deserves further reasearch. The Zr-Sn-Nb alloy (nominal composition is Zr-1Sn-1Nb-0.3Fe) in the hot extrusion and different cold rolling stage was mainly investigated in this paper, the effect of heat Treatment on Zr-Sn-Nb zircomium alloy recrystallization in different processes also was studied. Besides, the impact of the process to microstructure and the size distribution of the second phase were analysised. And the corrosion behaviors of the alloy was investaged in 0.03mol / L LiOH aqueous solution at 360 ℃ / 18.6MPa. The Zr-Sn-Nb alloy was studied by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and EDS. The results shows that 600 ℃ is the best suitabale extrusion temperature for Zr-Sn-Nb-Fe alloy, and the best annealing temperature of the extrusion tube and 1st cold-rolled tube.all is 600 ℃ / 2 h, the 2 nd cold rolled tube can anneal at 580 ℃ / 2 h or 590 ℃ / 2 h. So the volume fraction of recrystallization after each pass should be controlled strictly because of the narrow the annealing temperature range. There is little effect on recrystallization of Zr-Sn-Nb-Fe alloy to prolong the anneal time at 600 ℃ . The 2 nd cool rolling tube extruded at 600 ℃ has the smallest size of the second phase that distribute uniformly, and the second phase which is less than about 100nm take up 55.1%; and whch has a gradual increase portion in a rolling process(12.7% → 25.9% → 55.1%). In addition, the shape of the second phase
Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及腐蚀特性的研究
Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及腐蚀特性的研究Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及腐蚀特性的研究耐蚀合金是一种特殊的合金，其主要用途是在恶劣环境中抵御腐蚀和氧化等损害。
近年来，随着工业技术的不断发展，对于提高材料耐蚀性能的需求也随之增长。
因此，研究耐蚀合金及其腐蚀特性成为了一个重要的课题。
本文主要介绍了一种新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的研制及其腐蚀特性的研究。
该耐蚀合金以镍(Ni)为基础元素，钻石(Cr)、钼(Mo)和铜(Cu)为添加元素。
通过改变添加元素的比例，研究人员制备了一系列不同成分的Ni-Cr-Mo-Cu合金样品。
首先，在实验室中使用真空熔炼法制备了这些合金样品。
然后，使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对合金样品的微观结构和成分进行了表征。
结果显示，添加元素的比例对合金的微观结构和成分有重要影响。
不同比例的元素添加使得合金的晶粒尺寸变化，并且能谱分析结果证明了合金中添加元素的存在。
接下来，研究人员进行了耐蚀性能测试。
他们将合金样品置于不同的腐蚀介质中，如酸性和碱性溶液。
通过浸泡时间不同的样品，研究人员评估了合金的耐蚀性。
结果显示，Ni-Cr-Mo-Cu合金具有良好的耐蚀性能，能够在恶劣的腐蚀环境中保持其稳定性。
进一步的实验研究发现，合金中添加的Cu元素在提高合金耐蚀性方面起到了重要作用。
Cu元素能够改变合金表面的电位，形成一种保护膜，有效地抵御腐蚀介质的侵蚀。
此外，添加的Cr元素也能提高合金的耐蚀性，并且通过调控Mo的含量，可以进一步优化合金的耐蚀特性。
综上所述，本研究成功地研制了一种新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金，并对其耐蚀特性进行了深入研究。
结果表明，合金中添加的Cu和Cr元素能有效地提高合金的耐蚀性能，并形成保护膜来防止腐蚀介质的侵蚀。
这项研究为耐蚀合金的开发和应用提供了新思路，并且有望在工业领域中得到广泛应用。
未来的研究可以进一步优化合金的成分和处理工艺，以提高合金的耐蚀性能，并拓展其应用范围综合以上研究结果，我们成功地开发了一种新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金，并对其耐蚀性能进行了深入研究。
Zr-Nb系合金堆外腐蚀性能的研究现状
天 的实 验 结果 ｌ。Ｚ ．Ｎｂ合 金 的腐 蚀 行 为随 Ｎｂ含 ６ ｒ Ｊ ｘ
量和 退 火温 度 的不 同而 不 同 ，当 Ｎｂ含量 在 ０１ ． ％～ ０８％时 ，５ ０ ℃和 ６ ０ ℃ 热 处理 的腐 蚀 规律 相 似 。 ． ７ ４
腐 蚀 性 能 ，这 意 味着Ｎｂ 量对 Ｚ．Ｎ ＿元 合 金腐 蚀 含 ｒ ｂＵ ｘ ．
作 者 简 介 ：石 明 华 （ ９ １） １８ 一，女 ，助 理 工程 师 ，主 要 从 事锆 合 金 的 研 究 工作 ，Ｅｍａ ：ｈｍｉ ｈａ ３ １ １３ｃｍ。 － ｉ ｓｉ ｎ ｕ ０２ ＠ ６ ． ｌ ｇ ｏ
பைடு நூலகம்
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２卷 ５
抗 腐 蚀 性 能 。 合 考 虑 Ｎｂ含 量及 加 工 工 艺对 Ｚ． 综 ｒ Ｎｂ 二元 合 金 耐腐 蚀 性 能 的影 响 ， 目前 各 国主 要 开发 研
２ 最终退火 温度对Ｚ － 合 金耐腐蚀 性能 的影 响 ． ２ ｒ Ｎｂ ｘ 加 工 工 艺对 性 能 的影 响 主要 是 中 间退火 及 最 终 退火 制 度 ，这 是 因 为不 同的热 加工 制 度会 得 到 不 同
的显 微 组 织 。 图 ２为 Ｚ ．Ｎｂ合 金在 ３ ０ ｒ ｘ ６ ℃腐蚀 ｌ０ ５
究 了 Ｚ －Ｎｂ和 Ｚ －． ｒｌ ｒ ５ ２ Ｎｂ二 元合 金 ，及 Ｚ －． － ｒ ３ Ｘ， ０ Ｎｂ Ｚ － ． ，Ｚ 一 ． － 等 多元 合 金 。 ｒ ２ ０ Ｎｂ ｒ１ ＮｂＸ ５
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添加v对zr-1nb-0.1fe合金力学性能以及高温水蒸汽腐蚀性能的影响
第10卷第1期2 0 2 0年1月有色金属工程Nonferrous Metals EngineeringVol. 10, No. 1January 2020doi：10. 3969/j.issn. 2095-1744. 2020. 01. 003添加V对Zr-lNb-0.IF e合金力学性能以及高温水蒸汽腐蚀性能的影响渠静雯、田航、石明华、章海霞2,徐悠1，任洁1(1.西部新锆核材料科技有限公司，西安710299;2•太原理工大学新材料工程与技术研究中心，太原030024)摘要：使用真空自耗电弧熔炼的方法制备了名义成分为Zr-lNb-0. lFe~0.05V和Zr-lNb-0. IFe(质量分数，％)的两种合金并制备成板材样品。
采用拉伸试验及静态高压釜腐蚀试验方法研究了合金板材样品在室温、高温（380 °C)条件下沿轧向和横向的拉伸性能及在500 °C水蒸汽和400 °C/10. 3 M P a水蒸汽中耐腐蚀性能。
利用扫描电子显微镜（SEM)观察了合金的第二相粒子、拉伸 断口形貌，结果显示：添加〇.〇5 w t%的V对力学性能改善不明显.略微提高了Zr-lNb-0. I F e合金室温、高温（380 *C)抗拉强度，断口形貌均为韧窝，断裂机理为微孔聚集型断裂；V的添加细化了组织晶粒及第二相粒子，提高了合金在500 t：水蒸汽及400 X：/10. 3 M P a高温水蒸汽中的耐腐蚀性能。
关键词：锆合金；第二相粒子；拉伸性能；耐腐蚀性能中图分类号：TG146. 4文献标志码：A 文章编号：2095-1744(2020)01-0015-06Effect of V Addition on the Mechanical Properties and Corrosion Resistance of High Temperature Water Vapor of Zr-lNb-0. IFe AlloyQ U Jingwen1 ,T I A N H a n g1 ,SHI M i n g h u a1 ,Z H A N G Haixia2,X U Y o u1 ,R E N Jie1(1. Western Energy Material Technologies C o.，L td,X i’an 710299’China;2. Research Center of Advanced Materials Science and Technology , Taiyuan University of Technology»Taiyuan 030024，China)Abstract：Two kinds of alloys with the nominal composition Zr-lNb-0. IFe-O. 05V and Zr-lNb-〇. IFe (w t%) were smelted by vacuum arc re-melting and prepared into sheet samples. Tensile test and static autoclave corrosion test methods were used to study the tensile properties of the alloy sheet samples in the rolling direction and the transverse direction at room temperature and high temperature (380 °C )，and the corrosion resistance in 500 °C water vapor and 400 "C/10. 3 MPa water vapor. The second phase particles and tensile fracture morphology of the alloys were observed by scanning electron microscope (SE M). The results showed that the addition of 0. 05 wt%V did not improve the tensile strength of Zr-lNb-0. IFe alloy at both room temperature and high temperature (380 〇C) obviously. The tensile strength and fracture morphology are tenacity, and the fracture mechanism is microporous aggregate fracture. The addition of V refins the microstructure grains and second phase particles* and improves the corrosion resistance of the alloy in 500 °C water vapor and 400 °C/10. 3 MPa water vapor.Key words：zirconium alloy；second phase particle；tensile property；corrosion resistance收稿日期：2019-04-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（51701137)Fund ： Supported by the National Natural Science Foundation of China(51701137)作者简介：渠静雯（1988 —），女，硕士，材料加工工程专业，主要从事锆及锆合金加工工作。
加工工艺对Zr-4合金均匀腐蚀性能影响研究
材为基础，系统的研究化学成分、成品退火温度、管材表面状态 与腐蚀性能之间关系。为丰富锆合金理论，提高核反应堆的安 全和质量奠定基础。
１ 实验
实验材料选用三种不同成分方案的 Φ６３．５×１０．９２ｍｍ规 格 Ｚｒ－４管坯，各管坯方案化学成分如表 １所示。先将每种方 案管坯依次按照轧制、表面处理、中间退火（６２０℃ ／１．５ｈ）、酸 洗、抛光的生产流程加工至 Φ９．５×０．５７ｍｍ规格的成品管材， 再将成品管材继续 按 照 表 面 处 理、成 品 退 火、矫 直、酸 洗、抛 光 的生产流程加工至最终成品态。其中方案 １和方案 ２均采用除 油方式进行所有轧制后的表面处理，方案 ３采用脱脂方式进行 所有轧制后的表面处理。方案 １至方案 ３的成品退火制度分别 为 ４８０℃ ／２ｈ、５３０℃ ／２ｈ，５８０℃ ／２ｈ。将三种类型的成品管材加 工至腐蚀样品进行均匀腐蚀实验，每种方案取 ３个样品，实验 条件为 ４００℃、１０．３ＭＰａ、７２ｈ，样品在装釜前进行酸洗，酸洗后用 去离子水冲洗。腐蚀增重由 ３个样品平均得出。另取其余三 种类型的成品管材样品沿着轴向剖开，依次利用 ２００＃、４００＃、 ５００＃、８００＃及 １２００＃砂纸将样品磨平，使用含有氢氟酸和硝酸的 混合液对样品表 面 进 行 腐 蚀，腐 蚀 后 的 样 品 再 进 行 阳 极 氧 化， 采用光学显微镜对样品晶粒度进行观察。重新取三种类型的 成品管材样品，用扫描电镜对三种成品管材的样品进行第二相 粒子观察。通过 ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ软件对扫描电镜照片进行处理，然后 采用 ｉｍａｇｅ－ｐｒｏ－ｐｌｕｓ图像分析软件通过定量捕捉的方法统计 每种管材第 二 相 粒 子 的 尺 寸 和 分 布 情 况，每 个 样 品 至 少 统 计 ２００个第二相粒子。
随着我国核电产业的快速发展，反应堆包壳材料和结构材 料自主化研究是未来我国核电产业的发展趋势。锆合金由于 热中子截面吸收率小和良好的室温加工性能的特点，所以常用 于反应堆燃料元件的燃料包壳管、支撑管、压力管、格架环管及 端塞棒等结构材料［１］。在反应堆运行的过程中，锆合金在堆内 高温和高压的过 热 蒸 汽 腐 蚀 环 境 中 会 因 受 到 氧 化、电 化 学、辐 照以及水测冲刷等环境而生成一层均匀致密的氧化膜。该氧 化膜的主要成分为 ＺｒＯ２。锆合金的氧化膜不是氧化自身的外 延性生长，而是由于腐蚀引发的应力所致。锆合金中的第二相 极大的影响着锆合金的耐蚀性能，若继续氧化则因单斜的 ＺｒＯ２ 产生局部张应力，从 而 造 成 锆 合 金 已 有 氧 化 膜 的 局 部 脱 落，从 而影响着锆合金包壳管及结构件的质量。伴随着我国反应堆 需求数量的增加，提高锆合金的抗腐蚀性能对于锆合金的使用 寿命和核反应 堆 的 安 全 性 具 有 重 要 的 实 践 和 理 论 意 义 ［２］。 程 英亮等人认为 Ｃｕ２＋够使 Ｚｒ－４合金电位正移，降低极化曲线上 的钝化区宽度，而采用等离子电解氧化处理能够大幅度提高 Ｚｒ －４合金的抗孔蚀能力［３］。邱军等人研究了两种制备 Ｎ３６锆 合金棒材的生产工艺，最终认为热轧工艺棒材的腐蚀性能优于 热轧 ／热旋锻棒材的腐蚀性能［４］。李中奎等人认为采用低温加 工工艺获得尺寸较小的沉淀相是锆合金耐蚀性改善的基本途 径［５］。武宇等人认为 ９６０℃温度热轧开坯所制备的带材腐蚀增 重明显大于 ８００℃热轧制备的带材腐蚀性能［６］。上述资料以锆 合金板材或棒材 的 加 工 工 艺、第 二 相 粒 子、织 构 以 及 表 面 状 态 为基础，分别单独 进 行 叙 述 或 者 研 究，而 对 于 锆 合 金 管 材 的 研 究资料或者报道甚少。本文以批量工业化生产的 Ｚｒ－４合金管
《2024年ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》范文
《ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，合金材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛应用。
ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x 合金作为新型的金属间化合物，其成分设计与性能研究对于提升材料性能、拓宽应用领域具有重要意义。
本文将详细探讨ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计及其对性能的影响。
二、ZrxNb1-xC合金的成分设计与性能研究1. 成分设计ZrxNb1-xC合金的成分设计主要涉及Zr、Nb以及其他可能添加的元素的比例调整。
通过调整合金中各元素的含量，可以影响合金的相结构、力学性能和耐腐蚀性能等。
设计过程中需考虑元素的相容性、热稳定性以及成本等因素。
2. 性能研究（1）力学性能：通过硬度测试、拉伸试验等方法，研究ZrxNb1-xC合金的力学性能与成分之间的关系。
实验结果表明，当Zr含量在一定范围内时，合金的强度和硬度较高，具有较好的塑性和韧性。
（2）耐腐蚀性能：通过对ZrxNb1-xC合金在不同环境下的腐蚀行为进行研究，发现该合金在酸、碱、盐等腐蚀介质中表现出良好的耐腐蚀性能。
其中，Zr含量的增加有助于提高合金的耐腐蚀性能。
（3）热稳定性：通过高温下的力学性能测试和相结构分析，发现ZrxNb1-xC合金具有良好的热稳定性，可在较高温度下保持较好的力学性能。
三、ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究1. 成分设计ZrCxN1-x合金的成分设计主要涉及Zr、C、N等元素的含量调整。
设计过程中需考虑各元素之间的相互作用、相稳定性以及成本等因素。
通过优化成分设计，可获得具有特定性能的ZrCxN1-x合金。
2. 性能研究（1）硬度与韧性：研究表明，ZrCxN1-x合金具有较高的硬度，同时保持良好的韧性。
这使其在耐磨、耐压等场合具有广泛应用。
（2）高温稳定性：通过对ZrCxN1-x合金进行高温下的相结构分析和性能测试，发现该合金具有优异的高温稳定性，可在高温环境下长期保持稳定的性能。
《2024年ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》范文
《ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》篇一一、引言在当代的先进材料科学研究中，合金材料以其独特的物理、化学和机械性能得到了广泛的关注。
合金的设计与制造是一个复杂的工艺过程，其中涉及多种元素的成分设计以及如何通过合理的比例来实现其所需的性能。
本篇论文，将专注于探讨ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x两种合金的成分设计与性能研究。
二、ZrxNb1-xC合金的成分设计与性能研究1. 成分设计ZrxNb1-xC合金的设计基于Zr、Nb等元素的物理和化学特性，通过调整Zr和Nb的含量比例，以达到优化合金性能的目的。
该合金的设计旨在提高其硬度、强度和耐腐蚀性等关键性能指标。
2. 性能研究通过实验测试，我们发现ZrxNb1-xC合金具有优异的机械性能和耐腐蚀性。
在适当的Zr和Nb的比例下，该合金能够达到高硬度、高强度的同时，也具有很好的耐腐蚀性。
此外，该合金还具有较好的热稳定性和抗疲劳性。
三、ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究1. 成分设计ZrCxN1-x合金的成分设计主要是基于C、N元素对Zr元素的复合影响。
我们通过调整C和N的含量比例，期望在保持Zr 的基本特性的同时，增加合金的硬度、韧性以及耐磨损性。
2. 性能研究实验结果显示，ZrCxN1-x合金具有出色的硬度和韧性。
C和N的引入有效地提高了合金的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，该合金还具有良好的高温稳定性，能够在高温环境下保持良好的机械性能。
四、结论本篇论文对ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x两种合金的成分设计与性能进行了深入研究。
通过合理的元素比例设计，我们成功地提高了这两种合金的硬度、强度、耐腐蚀性、耐磨性以及高温稳定性等关键性能指标。
这些研究结果为进一步开发和应用这些合金材料提供了重要的理论依据和实验支持。
未来，我们计划继续深入探索更多元素对这两种合金性能的影响，并进一步优化其成分设计，以提高其在实际应用中的性能。
我们相信，通过不断的研究和改进，这些合金材料将在更多领域得到应用，为科技进步和社会发展做出更大的贡献。
《2024年ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》范文
《ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，合金材料在各个领域的应用越来越广泛。
ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金作为一种新型的高性能合金，具有独特的物理和化学性质，广泛应用于航空、电子、医疗等领域。
本文将重点探讨ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计及其对性能的影响，为该类合金的进一步应用和发展提供理论依据。
二、ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计（一）设计原则ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计遵循以下原则：1. 保证合金的基本性能，如强度、硬度、耐腐蚀性等；2. 优化合金的相结构，提高其综合性能；3. 考虑成本因素，选择合适的元素进行合金化。
（二）成分选择ZrxNb1-xC合金中，X代表Nb元素的含量，通过调整Zr和Nb的比例，可以改变合金的相结构和性能。
在ZrCxN1-x合金中，C和N元素的含量对合金的性能具有重要影响。
一般来说，增加C或N的含量可以提高合金的硬度，但也可能降低其塑性和耐腐蚀性。
因此，在成分设计时需要综合考虑各种因素。
三、成分对ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金性能的影响（一）力学性能通过调整ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分，可以显著影响其力学性能。
一般来说，增加Zr或Nb的含量可以提高合金的强度和硬度，而增加C或N的含量可以提高合金的韧性。
在成分设计时，需要根据实际需求平衡各种性能。
（二）耐腐蚀性ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金具有良好的耐腐蚀性，其耐腐蚀性能与成分密切相关。
一般来说，增加合金中Cr、Mo等元素的含量可以提高其耐腐蚀性。
此外，合金的相结构和表面状态也会影响其耐腐蚀性。
（三）热稳定性热稳定性是ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的重要性能之一。
通过调整成分，可以优化合金的热稳定性。
一般来说，增加高熔点元素的含量（如Zr、Nb、Cr等）可以提高合金的热稳定性。
《2024年ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》范文
《ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展，合金材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛应用。
ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x 合金作为新型的高性能材料，其成分设计与性能研究显得尤为重要。
本文旨在探讨这两种合金的成分设计及其对性能的影响，以期为相关研究与应用提供理论支持。
二、ZrxNb1-xC合金的成分设计与性能研究1. 成分设计ZrxNb1-xC合金是一种以锆（Zr）和铌（Nb）为主要成分的合金，通过调整Zr和Nb的含量以及添加其他微量元素的办法来达到所需的性能。
本部分将探讨不同成分比例对合金性能的影响，以找到最佳成分组合。
2. 性能研究（1）力学性能：通过硬度、抗拉强度、延伸率等指标来评价ZrxNb1-xC合金的力学性能。
研究不同成分比例对力学性能的影响，找出最佳成分组合。
（2）耐腐蚀性能：通过在不同介质中的腐蚀试验来评价ZrxNb1-xC合金的耐腐蚀性能。
分析成分比例对耐腐蚀性能的影响，为实际应用提供依据。
（3）其他性能：研究ZrxNb1-xC合金的其他性能，如热稳定性、导电性等，以全面评价其性能。
三、ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究1. 成分设计ZrCxN1-x合金是一种以锆（Zr）、碳（C）和氮（N）为主要成分的合金。
通过调整C、N的含量以及添加其他微量元素来达到所需的性能。
本部分将探讨不同成分比例对合金性能的影响。
2. 性能研究（1）物理性能：研究ZrCxN1-x合金的密度、热膨胀系数等物理性能，分析成分比例对物理性能的影响。
（2）力学性能：评价ZrCxN1-x合金的硬度、抗拉强度、韧性等力学性能。
分析成分比例对力学性能的影响，为实际应用提供指导。
（3）其他性能：研究ZrCxN1-x合金的其他性能，如抗氧化性、耐磨性等，以全面评价其性能。
四、结论与展望通过对ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的成分设计与性能研究，我们得出以下结论：1. 成分比例对ZrxNb1-xC和ZrCxN1-x合金的性能具有显著影响。
Zr-1Nb-0.01Cu合金加工工艺与腐蚀行为关系研究
Zr-1Nb-0.01Cu合金加工工艺与腐蚀行为关系研究柏广海;王荣山;张晏玮;刘二伟;耿建桥;郭立江【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2016(030)001【摘要】本文系统地研究了Zr-1Nb-0.01Cu合金加工工艺与腐蚀行为之间的关系.结果表明,合金中第二相粒子尺寸越小,耐腐蚀性能越好;中间/最终退火过程形成的βZr会降低合金的耐腐蚀性能;腐蚀产物氧化膜由柱状晶和等轴晶组成,致密的柱状晶氧化膜比例越高,合金的耐腐蚀性能越好;当退火温度低于610℃时,柱状晶和等轴晶结合较为致密,当温度高于610℃时,两者结合强度较弱,同时柱状晶内部容易出现裂纹;建议采取低温退火(最终退火温度≤460℃)工艺以提高合金的耐腐蚀性能.【总页数】5页(P78-82)【作者】柏广海;王荣山;张晏玮;刘二伟;耿建桥;郭立江【作者单位】苏州热工研究院有限公司,江苏苏州 215004;苏州热工研究院有限公司,江苏苏州 215004;苏州热工研究院有限公司,江苏苏州 215004;苏州热工研究院有限公司,江苏苏州 215004;苏州热工研究院有限公司,江苏苏州 215004;苏州热工研究院有限公司,江苏苏州 215004【正文语种】中文【中图分类】TG146.414;TG172【相关文献】1.91W-6Ni-3Fe难熔合金、TiAl合金和铁基合金在熔铝中的耐腐蚀行为 [J], 肖华强;陈维平;柳哲2.AM60镁合金与铜合金及铝合金偶接后的大气腐蚀行为 [J], 董超芳;肖葵;李久青;李晓刚;魏丹3.耐镁合金液腐蚀的高温合金冶炼及腐蚀行为研究 [J], 顾振宇4.91W-6Ni-3Fe难熔合金、TiAl合金和铁基合金在熔铝中的耐腐蚀行为（英文）[J], 肖华强;陈维平;柳哲5.诱发8079铝合金箔腐蚀行为的因素及其腐蚀机制 [J], 万宝伟; 汪娓; 胡珂; 徐成志; 张彩龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
显微组织对Zr-1.0Nb合金耐腐蚀性能的影响
显微组织对Zr-1.0Nb合金耐腐蚀性能的影响刘文庆;严青松;李强;周邦新;姚美意【期刊名称】《电子显微学报》【年(卷),期】2005(24)4【摘要】将最后一次冷轧前的Zr-1，0Nb合金分成三组，在680℃、800℃和l000℃分别保温5h、1h和0，5h，最后一次冷轧后将在680℃和800℃处理的两种样品分组在500℃和560℃分别保温30h和10h后空冷，将在1050℃处理的样品在560℃保温10h后空冷，得到五种热加工工艺不同的样品，分别标记为680℃／500℃、680℃／560℃、800℃／500℃、800℃／560℃和1000℃／560℃。
将它们放在350℃，0．01mol·L-1LiOH水溶液中进行腐蚀。
图1为经过不同热处理的Zr-1．0Nb合金样品在LiOH水溶液中的腐蚀增重曲线，【总页数】1页(P307)【作者】刘文庆;严青松;李强;周邦新;姚美意【作者单位】上海大学分析测试中心,上海,200444;上海大学分析测试中心,上海,200444;上海大学分析测试中心,上海,200444;上海大学分析测试中心,上海,200444;上海大学分析测试中心,上海,200444【正文语种】中文【中图分类】TG11【相关文献】1.变形热处理对Zr-1.0Nb合金耐腐蚀性能的影响 [J], 刘文庆;王泽民;刘庆冬;李强;周邦新;姚美意2.改进间接电弧焊过程中电磁交互作用对7075铝合金显微组织和耐腐蚀性能的影响 [J], J. S. REYNA-MONTOYA;M. A. GARCÍA-RENTERÍA;V. L. CRUZ-HERNÁNDEZ;F. F. CURIEL-LÓPEZ;L. R. DZIB-PÉREZ;L. A. FALCÓN-FRANCO3.T6处理工艺对Mg-Y-Cu-Zr合金显微组织和耐腐蚀性能的影响 [J], 司珂; 戴月; 阮徽; 郑星雨; 章晓波4.轧制变形量及轧后退火对LZ91镁合金板材显微组织和耐腐蚀性能的影响 [J], 马丽娜;杨艳;周港;任凤娟;邓洪举;魏国兵;彭晓东5.轧制变形量及轧后退火对LZ91镁合金板材显微组织和耐腐蚀性能的影响 [J], 马丽娜;杨艳;周港;任凤娟;邓洪举;魏国兵;彭晓东因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
合金元素对Zr-Nb合金耐蚀性能的影响
合金元素对Zr-Nb合金耐蚀性能的影响
李佩志;李中奎;薛祥义;刘建章
【期刊名称】《稀有金属材料与工程》
【年(卷),期】1998(27)6
【摘要】研究了Sn，Fe，Cr，Ni，Mo，Bi和Te等合金元素对Zr－Nb合金耐
蚀性能的影响。
结果表明，在360℃水腐蚀试验中，Bi有较好的作用。
在400℃
蒸汽中试验，Bi和Ni有较好的作用，其它元素作用不明显。
在500℃高温蒸汽中，仍是Bi和Ni有好的作用。
所有合金经500℃，200h腐蚀后均未出现疖状腐蚀现象。
TEM分析表明，腐蚀氧化膜主要是由单斜型（ZrO2）M微晶组成，晶粒内存在孪晶亚结构。
【总页数】4页(P356-359)
【关键词】Zr-Nb合金;合金元素;腐蚀;疖状腐蚀;锆合金
【作者】李佩志;李中奎;薛祥义;刘建章
【作者单位】西北有色金属研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.414
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周青山;宋启忠
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Ｚｒ一１ Ｎ ｂ一０．０ １ Ｃ ｕ合 金 加 工 工 艺
与 腐 蚀 行为关 系研究
柏广海 王荣 山 张晏玮 刘二伟 耿建桥 郭立江 （苏 州 热 工研 究 院 有 限 公 司 ，江 苏 苏 州 ２１５００４）
摘 要 ：本文 系统地研 究 了Ｚｒ一１Ｎｂ一０．０１Ｃｕ合 金加 工工 艺与腐蚀行 为之间 的关 系。结果表 明， 合金 中第二 相粒子尺 寸越 小 ，耐腐蚀性 能越 好 ；中间／最终退 火过程形成 的 Ｄｚｒ会 降低 合金 的耐腐 蚀性 能 ；腐蚀产物 氧化膜 由柱 状 晶和 等轴 晶组成 ，致 密的柱 状 晶氧化膜比例越 高 ，合金 的耐 腐蚀 性 能越 好 ； 当退 火温度低 于６１０。Ｃ时，柱状 晶和 等轴 晶结合较 为致 密，当温度 高于６１０。Ｃ时，两者 结合 强度较 弱 ，同时柱 状 晶 内部 容易 出现 裂纹 ；建议 采取低 温退火（最终退火温度 ＜４６０。ｃ）ｍ 艺以 提 高合金 的耐 腐铷 『生能。
腐蚀 增 重取样 时 间为 １５９天 。腐 蚀增 重 由５个试样 平 保 温时 间为４ｈ时 ，合金 中 ｐ Ｚｒ析 出较 多 ，体 积分数
均值得 出。每 次称 重前 ，用去 离子 水清 洗样 品表面 较高 ，从而导 致两者 的腐蚀性 能存在明显的差异。
并 吹干。
图３为Ｚｒ．１Ｎｂ．０．０１Ｃｕ合 金第二 相粒子平 均 晶粒
ＢＡＩ Ｇｕａｎｇ－ｈａｉ，ＷＡＮＧ Ｒｏｎｇ—ｓｈａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ—ｗｅｉ，ＬＩＵ Ｅｒ－ｗｅｉ，ＧＥＮＧ Ｊｉａｎ－ｑｉａｏ，ＧＵＯ Ｌｉ－ｊｉａｎｇ （Ｓｕｚｈｏｕ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｄｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｕｚｈｏｕ ２１５００４，Ｃｈｉｎａ）
关键 词 ：Ｚｒ一１Ｎｂ一０．０１Ｃｕ合金 加工工 艺 腐蚀行 为 第二相粒子 氧化膜 中图分类号 ：ＴＧｌ４６．４１４；ＴＧ１７２ 文献标识码 ：Ａ ＤＯＩ：１ ０．１ ３７２６￣．ｃｎｋｉ．１ １—２７０６／ｔｑ．２０１ ６．０１．０７８．０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｚｒ．１Ｎｂ．０．０１ＣＵ Ａｌｌｏｙ
ａｎｄ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｖｏｌｕｍ ｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃｏｌｕｍｎａ ｒ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍ ．Ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ａｎｎｅａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｂｅｌｏｗ ６１０。 Ｃ，ｔ ｈｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｌｕｍｎａｒ ｃｒｙｓｔａｌ ａｎｄ ｉｓｏｍ ｅｔｒｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｉｓ ｈｉｇｈ，ｉｔ ｂｅｃｏｍｅｓ ｗｅａｋｎｅｓｓ ｗｈｅｎ ｔ ｈｅ ｔｅｎｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ａｂｏｖｅ ６１０。Ｃ
作者 简介 ：柏广 ￣（１９８１一），男，江苏盯眙人 ，博士 ，高级工程 师，主要从 事燃料 包壳锆合金及堆外
性 能研 Ｎ ＣＯ ＮＴＲＯ Ｌ ＶＯ Ｌｌ３Ｏ Ｎｏ．０１ ＪＡＮ．２０１ ６
图 臻 ｓ吲ｃｈ
寸和重量 。腐蚀 条件为３６０。Ｃ／１８．６ ＭＰａ／ＬｉＯＨ溶液 。 分 固溶 ，体积 分数 降低 ，而 最终退 火温 度６４０。Ｃ、
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ａｔｉｃａｌｌｙ ｉｎ Ｚｒ一１Ｎ ｂ一０．０１Ｃｕ ａｌｌｏｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｃａｎ
（ＳＰＰｓ）；ｏｘｄｉａｔｉｏｎ ｆ ｉｌｍ
０ 背景概 述
燃料包壳管Ⅲ
。 研究表 明，加工工艺是影 响合 金微观
锆合 金具 有较低 的热 中子 吸收截 面 、 良好 的机 组织 和腐 蚀性能 的重要 因素 。锆合 金从块体 材料 到
械性 能 和优 异的耐 腐蚀 性能 ，被 广泛 地用 于制备 核 管材 的过 程 中，需 经 历多次热 挤压 、冷挤压 、中间
采用 场发射 扫描 电镜观 察样 品表面 和横截 面氧 尺 寸 与腐 蚀 增 重 的 关 系 ，只统 计 了第 二 相 粒 子 中
化 膜 的形貌 。氧化 膜的 横截面 制备 方法 如下 ：沿腐 含有 ｐ 和ｚｒ—Ｎｂ—Ｆｅ两 种 相的 合金 ，没 有统 计含 有
ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａ ｒｙ ｐｈａｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ（ＳＰＰｓ）．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｈｅｎ ｐ Ｚｒ ｆｏｒｍｓ ｄｕｒｉｎｇ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ／ｆｉｎａｌ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｃｏｌｕｍｎａｒ ｃｒｙｓｔａｌ
，
ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒａｃｋｓ ｃａｎ ｂｅ ｅａｓｉｌｙ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔ ｈｅ ｃｒ ｙｓｔａ１．Ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（＜４６０。Ｃ）ｉｓ
ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｐｒｏｖｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔｅｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｚｒ一１Ｎｂ一０．０１Ｃｕ ａｌｌｏｙ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｈａｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ