Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb高熵合金的微观结构和腐蚀行为的影响

作     者：贾玉振 侯雅青 王朋飞 张伟 戴训 Jia Yuzhen;Hou Yaqing;Wang Pengfei;Zhang Wei;Dai Xun

作者机构：中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213 中国钢研科技集团有限公司数字化研发中心北京100081 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第8期

页      面：2822-2829页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：CNNC Science Fund for Talented Young Scholars (2018-05) 

主　　题：Ti-Zr-Nb合金 Al 高熵合金 腐蚀 氧化 

摘      要：针对Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb系高熵合金的微观结构和腐蚀行为进行了研究。比较了不含Al和含15at%Al的Ti-Zr-Nb合金的相图、微观结构、氧化行为和腐蚀行为。相图计算结果表明,在熔点下Ti-Zr-Nb三元合金为bcc相,添加的Al会倾向于在合金中形成不同的金属间化合物,而缩小相图中bcc单相区的温度区。XRD和TEM结果表明,熔炼获得的Ti-Zr-Nb三元合金为简单的bcc结构,而Al会导致晶体结构转变为有序的B2结构。通过热重分析和高压釜试验对Ti-Zr-Nb系高熵合金的腐蚀行为进行了研究。结果表明,在腐蚀过程中,Ti-Zr-Nb三元合金的氧化膜容易发生剥落,而添加Al会提高氧化层的稳定性,但不会改变腐蚀氧化层的主要氧化物种类。通过计算反应速率常数和激活能对氧化动力学进行了研究,发现添加Al的Ti-Zr-Nb系合金的高温氧化性能与Zr合金接近。