發(fā)布時間：2020-12-09 06:13

　　鋯合金的熱中子吸收截面小,并具有良好的高溫力學(xué)性能和耐腐蝕性能,是壓水堆核電站中的重要結(jié)構(gòu)材料,被廣泛用作核燃料元件的包殼。鋯是密排六方（hcp）結(jié)構(gòu)的金屬,它的各項性質(zhì)都存在各向異性。同樣的,鋯合金在腐蝕時也存在各向異性。另外,鋯合金在加工成材的過程中會產(chǎn)生織構(gòu),這種晶粒的擇優(yōu)取向?qū)⒂绊戜喓辖鸬哪透g性能。本工作主要通過研究Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-xNb合金在360℃/18.6 MPa不同濃度LiOH水溶液中腐蝕后樣品軋面（S_N）,垂直于軋向的截面（S_R）和垂直于橫向的截面（S_T）上的氧化膜厚度隨腐蝕時間的變化關(guān)系,研究Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金在不同LiOH濃度的水溶液中腐蝕各向異性的影響規(guī)律。利用EBSD、HRSEM和HRTEM研究了Nb對金屬基體顯微組織的影響和氧化膜的斷口形貌;利用O、N、H分析儀、金相顯微鏡和二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）研究了Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕吸氫的影響;利用SIMS和XPS研究了Nb與Zr-0.75... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鋯合金在核電中的應(yīng)用
    1.2 鋯合金的發(fā)展
    1.3 鋯合金的腐蝕
        1.3.1 均勻腐蝕
        1.3.2 癤狀腐蝕
        1.3.3 影響因素
    1.4 鋯合金的腐蝕各向異性
    1.5 研究目的、意義和內(nèi)容
第二章 實驗材料及實驗方法
    2.1 實驗材料
    2.2 腐蝕試驗
    2.3 顯微組織觀察
        2.3.1 樣品織構(gòu)的分析
        2.3.2 合金顯微組織觀察
        2.3.3 氧化膜顯微組織觀察
    2.4 氫分析
        2.4.1 氧化后合金中平均氫含量分析
        2.4.2 氫化物形貌分析
    2.5 XPS分析
        2.5.1 XPS分析樣品制備和實驗方案
        2.5.2 XPS數(shù)據(jù)處理
    2.6 SIMS分析
第三章 添加Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕各向異性的影響
    3.1 引言
    3.2 在不同水化學(xué)條件下的腐蝕各向異性規(guī)律
        3.2.1 360 ℃/18.6MPa去離子水
        3.2.2 360 ℃/18.6MPa/0.01MLiOH水溶液
        3.2.3 360 ℃/18.6MPa/0.04MLiOH水溶液
    3.3 分析討論
    3.4 結(jié)論
第四章 添加Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕前后顯微組織的影響
    4.1 引言
    4.2 合金顯微組織
        4.2.1 合金織構(gòu)和晶粒形貌
        4.2.2 第二相SEM分析
        4.2.3 第二相TEM分析
    4.3 氧化膜顯微組織
        4.3.1 在去離子水中腐蝕后三個面上的氧化膜斷口形貌
        4.3.2 在0.01MLiOH水溶液中腐蝕后三個面上的氧化膜斷口形貌
        4.3.3 在0.01MLiOH水溶液中第二相的氧化行為
    4.4 分析討論
    4.5 結(jié)論
第五章 添加Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕時吸氫行為的影響
    5.1 引言
    5.2 腐蝕樣品中氫濃度和吸氫分?jǐn)?shù)
    5.3 腐蝕樣品氫化鋯形貌
    5.4 腐蝕樣品中氫濃度SIMS深度剖析
    5.5 分析討論
    5.6 結(jié)論
第六章 Nb與其他元素交互作用對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕各向異性的影響
    6.1 引言
    6.2 Nb與C的交互作用
    6.3 Nb與Fe/Cr的交互作用
    6.4 Nb與Sn的交互作用
    6.5 分析討論
    6.6 結(jié)論
第七章 全文總結(jié)和展望
    7.1 主要結(jié)論
        7.1.1 Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕各向異性的影響規(guī)律
        7.1.2 添加Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蝕前后顯微組織的影響
        7.1.3 Nb對Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金中腐蝕吸氫的影響
        7.1.4 Nb與Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金中其他元素交互作用對合金腐蝕各向異性的影響
    7.2 本工作的創(chuàng)新點
    7.3 今后的工作和展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀博士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀博士學(xué)位期間申請的發(fā)明專利
作者攻讀博士學(xué)位期間所參與的科研項目
致謝



本文編號：2906417