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zr-nb合金的微弧阳极氧化表面改性

稀有金属材料与工程 2007年第6期36卷 1085-1087页

作者：张岱岚白新德李娟陈建新伍志明朱国胜清华大学教育部先进材料重点实验室北京100084 建中化工公司四川宜宾644000

利用微弧氧化技术,以NaOH为电解液,对zr-nb合金进行表面处理,以改善其抗溶液腐蚀性能。利用SEM观察到zr-nb合金微弧氧化膜厚约8μm,膜层为一连续整体,厚度均匀,与基体结合牢固。X射线衍射分析表明,微弧氧化膜主要由四方和单斜相的二氧... 详细信息

利用微弧氧化技术,以NaOH为电解液,对zr-nb合金进行表面处理,以改善其抗溶液腐蚀性能。利用SEM观察到zr-nb合金微弧氧化膜厚约8μm,膜层为一连续整体,厚度均匀,与基体结合牢固。X射线衍射分析表明,微弧氧化膜主要由四方和单斜相的二氧化锆组成。通过电化学极化曲线测量,对zr-nb合金微弧氧化膜的抗腐蚀性能进行了评价,结果表明,氧化膜抗腐蚀性能比基体提高显著。

关键词： zr-nb合金微弧氧化阳极火花沉积电介击穿

zr-nb合金在LiOH水溶液中耐腐蚀性的研究

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核动力工程 2002年第1期23卷 68-70页

作者：刘文庆周邦新李强上海大学材料研究所上海200072

比较了zr-nb合金与zr-Sn-nb-Fe及zr-4合金的耐腐蚀性,讨论了nb对zr-nb合金在不同介质中耐腐蚀性的影响。实验证明nb的腐蚀产物可以部分溶解于LiOH水溶液中,因而zr-nb合金在LiOH水溶液中腐蚀时,合金中β-nb第二相腐蚀后生成的腐蚀产物会... 详细信息

比较了zr-nb合金与zr-Sn-nb-Fe及zr-4合金的耐腐蚀性,讨论了nb对zr-nb合金在不同介质中耐腐蚀性的影响。实验证明nb的腐蚀产物可以部分溶解于LiOH水溶液中,因而zr-nb合金在LiOH水溶液中腐蚀时,合金中β-nb第二相腐蚀后生成的腐蚀产物会部分溶解于LiOH水溶液,在氧化膜中形成孔洞,从而导致zr-nb合金在LiOH水溶液中的耐腐蚀性变差。

关键词： zr-nb合金耐腐蚀性能锆铌合金氢氧化锂溶液压水堆包壳材料

基于第一性原理计算的nb含量对hcp zr-nb合金力学性质的影响

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材料导报 2022年第18期36卷 182-187页

作者：周少兰潘荣剑王海莲汤爱涛何建新重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 中国核动力研究设计院第一研究所成都610005 西南技术工程研究所重庆400039

基于密度泛函理论为基础的第一性原理计算方法,通过虚拟晶体近似建模,以密排六方(hcp)结构的zr-nb合金为研究对象,计算其弹性常数、弹性模量、泊松比等力学常数,研究nb含量对zr-nb合金力学性能的影响。结果表明:通过虚拟晶体近似方法计... 详细信息

基于密度泛函理论为基础的第一性原理计算方法,通过虚拟晶体近似建模,以密排六方(hcp)结构的zr-nb合金为研究对象,计算其弹性常数、弹性模量、泊松比等力学常数,研究nb含量对zr-nb合金力学性能的影响。结果表明:通过虚拟晶体近似方法计算得到的晶格参数与实验及其的计算值符合良好,晶格常数a、c随nb含量的增加而减小。当nb含量大于10%(原子分数,下同)时,hcp zr-nb力学失稳,在力学稳定的条件下(nb含量低于10%),随nb含量的增加,体积模量B递增,剪切模量G、弹性模量E递减。各韧脆性判据均表明,随着nb含量的增加,zr-nb合金韧性逐步提高。

关键词：第一性原理虚拟晶体近似 zr-nb合金力学性质

zr-nb合金热处理及FV520B角焊缝疲劳性能

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Zr-Nb合金热处理及FV520B角焊缝疲劳性能

作者：杨小垒大连理工大学

学位级别：硕士

锆合金因其具有优秀的耐腐蚀性能和机械性能而被广泛地应用于化工和核电工业。随着核电以及化工行业的迅猛发展,锆合金及其研究越来越受到人们的重视,其中锆合金的腐蚀过程和腐蚀机理的研究成为关注的焦点。本文对不同热处理条件下zr-N... 详细信息

锆合金因其具有优秀的耐腐蚀性能和机械性能而被广泛地应用于化工和核电工业。随着核电以及化工行业的迅猛发展,锆合金及其研究越来越受到人们的重视,其中锆合金的腐蚀过程和腐蚀机理的研究成为关注的焦点。本文对不同热处理条件下zr-nb合金(zr705)的力学和耐腐蚀性能进行了研究,结果显示：首先,热处理工艺条件对zr-nb合金力学和耐腐蚀性能有着显著的影响;其次,在Tcq(在850℃-870℃之间的某个温度或温度区间)以下对合金进行淬火处理,可以得到较为优良的耐腐蚀性能,而在Tcq以上对合金进行淬火处理,可以使合金获得较高的强度,但合金抗腐蚀性能会下降;再次,870℃淬火并时效后的zr705合金在力学和耐腐蚀性能方面均表现良好。采用金相、扫描电镜、透射电镜和电子探针等实验手段对热处理条件影响zr-nb合金力学和耐腐蚀性能的机理进行了分析,发现热处理对zr-nb合金性能的影响主要是通过改变nb元素的分布,晶粒显微结构形态以及第二相粒子的形态来完成的。FV520B不锈钢是风机叶片用钢,属马氏体沉淀硬化型不锈钢,其机械以及耐腐蚀性能优良,焊接性能好且易于加工,因此被广泛应用于风机行业,尤其是风机叶片材料。叶片疲劳性能的好坏是风机安全运行的重要保障。本次研究FV520B不锈钢角焊缝接头疲劳性能,测试结果：481MPa的名义平均应力下,对应5×106疲劳寿命的名义疲劳极限为56MPa。首先根据疲劳实验断口,对疲劳试件断裂分为两种类型,之后通过SEM对断口进行微观形貌分析,并结合宏观金相和微观焊缝与母材组织结果,发现：焊接之后的热处理工艺消除了热影响区的不利影响;实验中两类疲劳断裂分别是由焊缝与母材的组织差异以及焊缝中焊道之间存在的夹杂导致的。最后对疲劳断裂机理进行了阐述。

关键词： zr-nb合金 β-zr FV520B 角焊缝疲劳

基于调幅分解的低模量高强度zr-nb合金设计与显微组织和力学性能优化

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基于调幅分解的低模量高强度Zr-Nb合金设计与显微组织和力学性能...

作者：吴荣湘潭大学

学位级别：硕士

锆及锆合金具有较低的弹性模量、优良的生物相容性、较好的生物黏附性、优异的耐蚀性以及较低的磁化系数等优异的性能,在人体组织器官修复与替代等生物医用材料领域具有广阔的应用前景。调幅分解具有析出相组织细小、均匀、晶体结构相... 详细信息

锆及锆合金具有较低的弹性模量、优良的生物相容性、较好的生物黏附性、优异的耐蚀性以及较低的磁化系数等优异的性能,在人体组织器官修复与替代等生物医用材料领域具有广阔的应用前景。调幅分解具有析出相组织细小、均匀、晶体结构相同且共格等优点,能够在保证弹性模量不升高的同时,大幅度提高合金的强度,而在zr-nb二元合金相图中存在较大的混溶间隙,这为设计具有调幅分解的zr-nb合金提供依据。因此,本文基于zr-nb二元合金相图,设计了几种具有调幅分解的zr-nb合金,并对所设计的合金在650℃-750℃时效过程中的显微组织演化及其对合金力学性能的影响进行了研究,主要研究内容与结果如下:(1)基于zr-nb合金的二元相图和热力学分析,确定了该合金发生调幅分解的成分范围,并设计出了具有调幅分解的zr-60nb、zr-50nb和zr-40nb(原子百分数,at.%)合金,这三种合金在650℃-750℃时效过程中均可发生调幅分解;所设计的合金在650℃时效后的,其强度相比于铸态合金(屈服强度895 MPa)有大幅提高,其中650℃时效后时效的zr-60nb合金的屈服强度可达1144 MPa;随着nb含量降低,合金的屈服强度有所降低。(2)对所设计的三种zr-nb合金在室温下进行了轧制(变形量80%),然后在650℃-750℃温度下对合金进行了时效处理,研究了时效温度和时间对合金显微组织演化和力学性能的影响。研究结果表明,在650℃、700℃、750℃下时效处理后,三种合金均发生了不同程度的调幅分解,在相同时效时间条件下,随着时效温度的升高,合金中调幅组织的体积分数逐渐增加,而变形组织发生了回复、再结晶和晶粒长大,合金的强度降低而延伸率增加;在650℃-750℃温度下,三种合金在时效0.5h时后的调幅分解都不明显,而时效1.0h后调幅组织的体积分数开始逐渐增加,随着时效时间的增长,调幅分解产物的体积分数体积分数逐渐趋于恒定,而相尺寸逐渐增加;合金的强度随时效温度和时间的变化规律是调幅强化和变形组织的回复、再结晶以及晶粒长大导致的软化共同作用的结果。(3)对zr-60nb合金在人体模拟液(Hank’s溶液)中耐蚀性能进行了评估,结果表明,zr-60nb合金在Hank’s溶液中表现出较强的耐蚀能力,冷轧态zr-60nb合金在Hank’s溶液中的腐蚀电位(Ecorr)和自腐蚀电流密度(Icorr)分别为-387.2 m V和1.21×10-6 m A/cm2,时效后的合金的耐蚀性能有所下降,这与合金在时效过程中生成了两者成分不同的调幅分解相有关,这两种由于电位不同导致的电偶腐蚀加速了合金在Hank’s溶液中的腐蚀。

关键词： zr-nb合金调幅分解微观组织力学性能

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合金元素对zr-nb合金耐蚀性能的影响

稀有金属材料与工程 1998年第6期27卷 356-359页

作者：李佩志李中奎薛祥义刘建章西北有色金属研究院西安710016

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... 详细信息

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。

关键词： zr-nb合金合金元素腐蚀疖状腐蚀锆合金

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zr-nb合金包壳管氧化膜的微观结构

腐蚀与防护 2022年第7期43卷 67-73,116页

作者：王华才程焕林郭丽娜汤琪韩华中国原子能科学研究院北京102413

针对某zr-nb系合金包壳管水侧腐蚀,通过光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等技术,研究了zr-nb合金包壳管氧化膜的微观结构。结果表明:腐蚀生成的氧化膜表面分布有不同取向的微裂纹,其中垂直裂... 详细信息

针对某zr-nb系合金包壳管水侧腐蚀,通过光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等技术,研究了zr-nb合金包壳管氧化膜的微观结构。结果表明:腐蚀生成的氧化膜表面分布有不同取向的微裂纹,其中垂直裂纹可以为氧离子的扩散提供快速路径。TEM分析表明氧化膜主要由柱状和等轴状单斜相zrO_(2)组成,基体/氧化膜界面附近等轴状单斜相zrO_(2)的存在与裂纹、大晶粒尺寸和晶内孪晶密切相关,导致zrO_(2)发生由四方相到单斜相的转变,由于残余应力导致的晶格膨胀,单斜相zrO_(2)晶面间距增加了约0.4%。

关键词： zr-nb合金氧化膜裂纹晶体结构

阳离子交换分离-水平式ICP-AES法测定zr-nb合金中微量Gd,Sm,Dy,Eu

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原子能科学技术 1986年第2期 238-242页

作者：关景素姬俊英徐爱民石有卿高炳华中国原子能科学研究院中国原子能科学研究院北京

核工程要求zr-nb合金中Gd,Sin,Dy,Eu量不大于0.1ppm。zr-nb合金中RE杂质的分析,未见报道。但有人用阳离子交换-PMBP萃取二次分离后光谱测定zr-4合金中RE;还有人用铜铁试剂沉淀,PMBP萃取、DEHPA反相

关键词：阳离子交换分离水平式ICP-AES法 zr-nb合金 Gd Sm Dy Eu

退火态及马氏体态zr-nb合金拉伸性能分析

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西安工业大学学报 2013年第4期33卷 319-323页

作者：王正品渠静雯高巍薛飞石崇哲西安工业大学材料与化工学院西安710021 苏州热工研究院苏州215004

为研究马氏体对锆合金拉伸性能的影响,采用静态环向拉伸试验方法对退火态及马氏体状态的zr-nb合金核燃料包壳管在室温和400℃下的环向拉伸性能进行了研究,并对拉伸断口进行了微观形貌的观察.结果表明:室温和400℃相比,马氏体状态的zr-N... 详细信息

为研究马氏体对锆合金拉伸性能的影响,采用静态环向拉伸试验方法对退火态及马氏体状态的zr-nb合金核燃料包壳管在室温和400℃下的环向拉伸性能进行了研究,并对拉伸断口进行了微观形貌的观察.结果表明:室温和400℃相比,马氏体状态的zr-nb合金相比退火态zr-nb合金强度高,韧性好,退火态zr-nb合金的局部塑性变形较大;从微观上看退火态和马氏体态zr-nb合金室温与400℃的拉伸断裂后均呈现微孔聚集型韧性断裂.

关键词： zr-nb合金环向拉伸试验马氏体拉伸断口