Y2O3耐火材料的制备及其与Zr合金界面反应研究

作     者：李宝同 李柱 康菊芸 秦子威 李重河 鲁雄刚 Li Baotong;Li Zhu;Kang Juyun;Qin Ziwei;Li Chonghe;Lu Xionggang

作者机构：上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海特种铸造工程技术研究中心上海201605 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2018年第42卷第7期

页      面：722-729页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51574164,51374142) 国家重点基础研究发展计划(973)(2014CB643403) 上海市科委基础重点项目(14JC1491400)资助 

主　　题：Y2O3 锆合金 界面反应 熔炼 

摘      要：通过在1650，1700，1750℃下烧结6h制备纯Y203坩埚，并利用Y2O3坩埚真空感应熔炼Zr-4合金。借助x射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），能谱分析仪（EDS）等手段研究了不同烧结温度下制备的Y203坩埚致密度变化，分析了Y2O3耐火材料与锆合金间的界面反应，研究了两者界面反应机制。研究结果表明：1650℃下烧成的坩埚晶粒生长不完全，团聚现象严重，致密度约为87％；1700℃下烧成的坩埚晶粒生长完整，未发现明显的团聚，致密度约为95％；1750℃下烧成的坩埚晶粒生长更加完整，无团聚与二次结晶现象，致密度约为97％；选用1750℃下制备的坩埚熔炼锆合金，熔炼后的坩埚结构完整，界面处没有新相生成，并未见合金熔体渗入现象；熔炼实验后，坩埚与合金界面处有黑色区域生成，可能是由于Y2O3坩埚微结构的变化引起；合金中分布有大量无规则Y的氧化夹杂物；由于Y2O3耐火材料在高温熔体作用下剥落，一部分耐火材料被搅拌人合金熔体中成为夹杂，另一部分分解为Y2O3侵入合金熔体并重新结合生成稳定的Y2O3，过量的O以游离态存在于合金基体中。