检索结果-内蒙古大学图书馆

江西冶金 2023年第4期43卷 281-289页

作者：王艳丽唐德文张林杨晨蒋睿雷明南华大学机械工程学院湖南衡阳412000 南华大学核设施应急安全技术与装备重点实验室湖南衡阳412000 中国核动力研究设计院成都610000 中核建中核燃料元件有限公司四川宜宾644603

Zr-4合金主要用于制备核反应堆燃料组件中的包壳管和定位隔架。锆(Zr)合金长期服役于高温环境中,表面会发生腐蚀,影响包壳管的安全性能。在高温水蒸气环境中进行氧化腐蚀试验,在不同温度下,拟合Zr-4合金的氧化动力学曲线、研究宏观形貌... 详细信息

Zr-4合金主要用于制备核反应堆燃料组件中的包壳管和定位隔架。锆(Zr)合金长期服役于高温环境中,表面会发生腐蚀,影响包壳管的安全性能。在高温水蒸气环境中进行氧化腐蚀试验,在不同温度下,拟合Zr-4合金的氧化动力学曲线、研究宏观形貌和微观组织的演变规律。结果表明,随着氧化温度升高,氧化速率增大,在2500 s时出现转折。当温度为1000~1050℃时,Zr-4合金氧化动力学的增重曲线服从直线规律;当温度为1050~1250℃时,曲线服从抛物线规律。Zr-4合金在高温水蒸气环境下,氧化层厚度随着氧化温度的升高而增加,当氧化时间为2500 s时,氧化层厚度由94.78μm增至121.19μm;氧化温度越高、时间越长,ZrO2层裂纹和孔洞越明显,Zr-4合金腐蚀越严重;当温度为1250℃时、氧化时间为5000 s时,Zr-4合金已经失效。

关键词： Zr-4合金高温水蒸气氧化动力学微观组织

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锆合金管氢化物应力再取向及其环向拉伸实验方法研究

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世界有色金属 2022年第13期47卷 229-231页

作者：谢梦刘琼袁波惠泊宁徐春容西部新锆核材料科技有限公司陕西西安710299 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610041

采用锆合金成品管,试样加工渗氢后,进行氢化物应力再取向实验并进行氢化物取向分析,然后进行室温环向拉伸实验。研究试样加工、环向受力等因素对氢化物取向及环向拉伸实验方法的影响。结果表明,管材加工时所承受的夹持力、试样与芯块的... 详细信息

采用锆合金成品管,试样加工渗氢后,进行氢化物应力再取向实验并进行氢化物取向分析,然后进行室温环向拉伸实验。研究试样加工、环向受力等因素对氢化物取向及环向拉伸实验方法的影响。结果表明,管材加工时所承受的夹持力、试样与芯块的摩擦力、弯曲效应对锆合金管的氢化物应力再取向实验结果影响较大。后续的环向拉伸实验中,管材的放置位置应与再取向时一致。在载荷-位移曲线分析时,需扣除由夹具变形和试样展平引起的位移。

关键词：锆合金管氢化物环向拉伸

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含Nb锆合金包壳管内压爆破性能研究

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科技视界 2022年第20期 10-14页

作者：何勇廖京京王犇程竹青杨忠波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 国核宝钛锆业股份公司陕西宝鸡721013

内压爆破性能是评价核燃料包壳制备工艺和服役性能的重要依据,可为锆合金包壳国产化研究提供关键堆外性能数据。本研究采用内压爆破试验机(恒温升压)系统,对典型含Nb国产和进口锆合金包壳管开展不同温度(室温、300℃、350℃、380℃、450... 详细信息

内压爆破性能是评价核燃料包壳制备工艺和服役性能的重要依据,可为锆合金包壳国产化研究提供关键堆外性能数据。本研究采用内压爆破试验机(恒温升压)系统,对典型含Nb国产和进口锆合金包壳管开展不同温度(室温、300℃、350℃、380℃、450℃)的爆破试验,获取包壳的承压极限与爆破延伸率。试验结果表明,随着温度升高,国产和进口锆合金包壳的爆破强度和屈服强度逐渐降低。相比于室温条件,在450℃条件下爆破强度和屈服强度分别降低了56~59%和65~67%。其中,国产1#、2#包壳与进口2#包壳的爆破性能相当,且均显著优于国产3#与进口1#,其爆破强度整体偏高60~100MPa,表明Sn元素与O元素的强化作用明显;相同化学成分的国产3#包壳的内压爆破性能优于进口1#。

关键词：锆合金包壳内压爆破爆破强度破口形貌■

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SPD技术对锆及锆合金力学行为影响研究现状

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钛工业进展 2021年第1期38卷 45-48页

作者：郑勇魏连峰王晶李洪玉郑云西齐振佳白力文中国核动力研究设计院反应堆材料及燃料重点实验室四川成都610041 中国核动力研究设计院四所四川成都610041

综述了锆及锆合金剧烈塑性变形(SPD)后性能变化的研究进展,系统阐述了锆及锆合金经剧烈塑性变形后显微硬度、拉伸/压缩性能、高低周疲劳性能,重点介绍了SPD技术在纯锆、Zr-Nb系合金中的应用。经过剧烈塑性变形后,锆及锆合金的抗拉强度... 详细信息

综述了锆及锆合金剧烈塑性变形(SPD)后性能变化的研究进展,系统阐述了锆及锆合金经剧烈塑性变形后显微硬度、拉伸/压缩性能、高低周疲劳性能,重点介绍了SPD技术在纯锆、Zr-Nb系合金中的应用。经过剧烈塑性变形后,锆及锆合金的抗拉强度及屈服强度均显著提升,但依据剧烈塑性成形轨迹、合金成分、第二相分布、热处理制度不同,其提升程度存在一定的差别。位错滑移是锆及锆合金高周疲劳的主要损伤机制,位错运动(包括位错滑移及位错攀移)是锆及锆合金低周疲劳的主要损伤机制。文章最后指出现阶段锆及锆合金SPD技术的发展趋势及应用前景。

关键词：锆及锆合金剧烈塑性变形位错滑移力学性能

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热处理对Fe13Cr5Al1.5Nb合金晶粒尺寸及第二相析出行为的影响

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热加工工艺 2020年第10期49卷 112-116页

作者：李刚吴松龄王辉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

利用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜以及电子背散射衍射研究了Fe13Cr5Al1.5Nb合金的高温下微观组织演化特征。选择模拟事故工况温度区间(800~1000℃)对合金进行热处理实验,研究热处理温度和时间对晶粒尺寸及第二相析出行为的影响规律... 详细信息

利用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜以及电子背散射衍射研究了Fe13Cr5Al1.5Nb合金的高温下微观组织演化特征。选择模拟事故工况温度区间(800~1000℃)对合金进行热处理实验,研究热处理温度和时间对晶粒尺寸及第二相析出行为的影响规律。采用EBSD分析统计了晶粒尺寸的变化。研究了800℃×20 h热处理后材料在室温至800℃的拉伸性能并观察分析了拉伸断口特征。结果表明,冷轧/热轧合金中弥散分布着高温稳定性良好的细小析出相(Fe2Nb相),且其周围分布着高密度位错。在800℃热处理5~25 h过程中,FeCrAl基合金的晶粒尺寸保持了良好的热稳定性,合金的晶粒尺寸都比较细小,平均晶粒尺寸约2μm。高于900℃时,合金中大量第二相固溶于基体,部分第二相显著粗化。低于260℃时,断口形貌表现为微孔型塑性断裂,呈现典型的细小蜂窝状等轴韧窝;提高到600~800℃时,合金出现超塑性特点。

关键词： FeCrAl基合金热处理晶粒尺寸第二相力学性能

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U_3Si_2燃料芯块的制备与显微组织研究

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核动力工程 2019年第1期40卷 56-59页

作者：张翔刘桂良刘云明肖红星刘羽陈蓉张瑞谦中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

使用电弧熔炼破碎制备U_3Si_2粉末,通过粉末冶金工艺制备获得U_3Si_2燃料芯块,研究了芯块制备过程中U_3Si_2芯块成型能力以及烧结工艺对密度和显微组织的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的聚乙二醇(PEG)成型剂,在260～300MPa压力下... 详细信息

使用电弧熔炼破碎制备U_3Si_2粉末,通过粉末冶金工艺制备获得U_3Si_2燃料芯块,研究了芯块制备过程中U_3Si_2芯块成型能力以及烧结工艺对密度和显微组织的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的聚乙二醇(PEG)成型剂,在260～300MPa压力下压制成型,在1550℃烧结2～4h后,U_3Si_2芯块密度最高达到11.4 g/cm^3,达到理论密度的的93%以上;芯块晶粒大小均匀,约为60μm,局部区域存在着少量U相或UO_2相夹杂;芯块的热导率明显优于UO_2,且随温度的升高,其热导率呈线性升高趋势。

关键词：高铀密度 U3Si2燃料耐事故燃料(ATF) 粉末冶金

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含铒不锈钢屏蔽材料中第二相的析出行为研究

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钢铁钒钛 2020年第2期41卷 163-168页

作者：赵勇刘云明谷明非潘钱付王玉容吴裕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 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对含铒不锈钢中第二相的析出行为进行了研究。结果表明:不锈钢中第二相以Ni-Er系为主,存在两种元素组成一致但含量差异明显的第二相,两种第二相中Ni、Er摩尔分数之比均为2∶1;不锈钢中第二相大部分呈... 详细信息

利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对含铒不锈钢中第二相的析出行为进行了研究。结果表明:不锈钢中第二相以Ni-Er系为主,存在两种元素组成一致但含量差异明显的第二相,两种第二相中Ni、Er摩尔分数之比均为2∶1;不锈钢中第二相大部分呈长条状,沿晶界呈网状析出,其析出数量随着Er含量的增加呈直线上升的趋势,当Er含量由1.62%增加至7.45%时,第二相的析出面积百分数由7.0%增至24.5%;第二相塑性较基体组织差,两者无法协同变形,外力作用导致第二相破碎、断裂,从而引起了微裂纹的萌生和发展。

关键词：不锈钢铒第二相析出

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热喷涂制备Cr涂层提高锆合金包壳耐事故性的研究

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材料研究与应用 2022年第1期16卷 40-47页

作者：李青宋鹏黎振华张瑞谦王昱杜沛南昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 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

采用热喷涂工艺大气等离子喷涂(APS)在Zr-4包壳管上成功制备了Cr涂层,目的是为核反应堆燃料组件两端焊接区域进行涂层的喷涂修复,以及完成焊接区的涂层包覆并与PVD涂层区域无缝连接,实现外表面抗氧化耐磨涂层全包覆.将Cr涂层在高达1200... 详细信息

采用热喷涂工艺大气等离子喷涂(APS)在Zr-4包壳管上成功制备了Cr涂层,目的是为核反应堆燃料组件两端焊接区域进行涂层的喷涂修复,以及完成焊接区的涂层包覆并与PVD涂层区域无缝连接,实现外表面抗氧化耐磨涂层全包覆.将Cr涂层在高达1200℃事故高温蒸汽和空气环境中氧化,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱(EDS)和电子探针(EPMA)等多种分析技术,对其氧化前后进行了显微组织定性和定量分析.结果表明:Cr粉和喷涂态Cr涂层均为BCC相,喷涂态Cr涂层为典型的层状结构,涂层与基体的界面为机械咬合界面;在空气和流动蒸汽中进行高达1200℃的高温暴露后,均在Cr涂层表面形成致密的Cr_(2)O_(3)层,以及Zr-4基体与Cr涂层之间的相互扩散形成的Cr-Zr层;在高温水蒸气氧化后的Cr涂层试样,在其致密的氧化层上有高密度的针状和叶片形貌的晶须氧化物,但是在空气中未发现晶须状Cr_(2)O_(3).氧化试验表明,Cr涂层能有效提高Zr-4包壳管在高温空气和水蒸气中的抗氧化性.

关键词： APS Cr涂层锆合金包壳抗氧化性

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Mg-8Zn-4Al-(0~1)Sr镁合金铸态组织中的第二相研究

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重庆大学学报 2021年第4期44卷 117-128页

作者：吴菊英李景仁张晋涛罗丽杨明波吴璐潘虎成四川工程职业技术学院材料工程系四川德阳618000 东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400054 中国核动力研究设计院核燃料及材料国家重点实验室成都610041

通过扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)以及差热分析(DSC)等实验手段,系统地研究了添加微量Sr元素(质量分数0~1%)对铸态Mg-8Zn-4Al(ZA84)镁合金组织中的第二相种类的影响,并阐明了第二相形成与演变的内在机理。实... 详细信息

通过扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)以及差热分析(DSC)等实验手段,系统地研究了添加微量Sr元素(质量分数0~1%)对铸态Mg-8Zn-4Al(ZA84)镁合金组织中的第二相种类的影响,并阐明了第二相形成与演变的内在机理。实验结果表明:未添加Sr元素的铸态Mg-8Zn-4Al合金组织由Q准晶相和少量Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相组成。添加Sr元素后,合金铸态组织中均存在Al_4Sr和Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相;其中Al_4Sr相随Sr含量增加而增加,Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相随Sr含量增加而减少。在Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相中Sr元素以未固溶和固溶两种形式存在,其中未固溶Sr元素的Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相具有相对较高的Zn原子浓度和较低的Al原子浓度。相关结果将为第二相析出强化型Mg-8Zn-4Al合金的高强化与耐热化设计提供必要的理论支撑。

关键词：镁合金 Sr合金化第二相衍射分析能谱

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电感耦合等离子体发射光谱法测定铀锆铌混合材料中12种杂质元素含量

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分析科学学报 2020年第4期36卷 553-558页

作者：杨平邓传东曾诚盛红伍赵峰乔洪波中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室四川成都610213

建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定铀锆铌混合材料中12种杂质元素含量的分析方法。采用CL-TBP萃淋树脂,在酸性介质中将铀基体与待测元素分离。通过对分析线的选择、基体及待测元素干扰方面的考察,确定了最佳分析条件,并采用基体匹... 详细信息

建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定铀锆铌混合材料中12种杂质元素含量的分析方法。采用CL-TBP萃淋树脂,在酸性介质中将铀基体与待测元素分离。通过对分析线的选择、基体及待测元素干扰方面的考察,确定了最佳分析条件,并采用基体匹配法克服了铌、锆的基体干扰。各元素分析线的光强度与其质量浓度呈线性关系。锰、锡、锌的线性范围为0.02~0.16 mg/L,钴、铜、钛的线性范围为0.2~1.6 mg/L,铝、铬、镍、钒的线性范围为0.4~3.2 mg/L,钼、铁的线性范围为0.8~6.4 mg/L。12种杂质元素的检出限(3σ)在4.8~24μg/L之间,方法加标回收率在93%~110%之间,测定值的相对标准偏差小于10%(n=6)。该方法简便快捷,满足铀锆铌混合材料中上述12种杂质元素含量测定的分析要求。

关键词：铀锆铌混合材料杂质元素电感耦合等离子体发射光谱

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