本文系統(tǒng)研究了6種熱處理狀態(tài)U-5.7wt.%Nb（后文稱U-5.7Nb）合金樣品（淬火態(tài)、200℃C/6h,400℃/3h,400℃/9h,500℃/2h,400℃/3h+500℃/2h）的微觀組織結(jié)構(gòu),并在相同條件下對(duì)比研究了不同樣品氫化行為的差異性。結(jié)果表明U-5.7Nb合金自身組織結(jié)構(gòu)對(duì)氫腐蝕過程中氫化物的生長擴(kuò)張起到了決定性的作用,這促進(jìn)了對(duì)鈾鈮合金氫腐蝕影響因素的科學(xué)認(rèn)識(shí),并且為今后鈾鈮合金氫腐蝕研究奠定了基礎(chǔ)。本文所獲得的研究結(jié)果具體如下：利用激光共聚焦顯微鏡（LSCM）、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射儀（XRD）等對(duì)各個(gè)狀態(tài)氫化反應(yīng)前后合金樣品進(jìn)行了顯微形貌、顯微結(jié)構(gòu)和相組成等方面的研究；分析結(jié)果表明淬火態(tài)和200℃/6h時(shí)效態(tài)U-5.7Nb合金的相組成為過飽和a”相,遍布于材料體相的是板條馬氏體孿晶,兩種狀態(tài)的樣品在本文氫化反應(yīng)條件下并沒有觀察到氫化反應(yīng)的發(fā)生；合金樣品經(jīng)過400℃C時(shí)效處理后,反應(yīng)前樣品與淬火態(tài)相比宏觀組織形貌發(fā)生了變化,晶界和夾雜處首先發(fā)生相分解形成不連續(xù)沉淀（DP）,即成核長大,晶粒內(nèi)部孿晶數(shù)目減少,形成針狀組織構(gòu)... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

淬火態(tài)和2000C時(shí)效態(tài)鈾妮合金TEM形貌分析l}

ng也研究了鈾銀合金的低溫時(shí)效機(jī)制[13]，最初發(fā)現(xiàn)時(shí)效條件為200°C/2h時(shí)，尺度約為3nm，當(dāng)時(shí)效處理時(shí)間達(dá)到8 h后，材料硬度達(dá)到最大值，即產(chǎn)生。進(jìn)一步的時(shí)效處理使調(diào)制結(jié)構(gòu)粗化，材料的硬度降低，產(chǎn)生所謂的時(shí)效軟時(shí)間達(dá)到16h后，貧銀-富銀間距大約為45nm。相類似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在時(shí)效樣品的低溫時(shí)效處理的過程中，如圖1.6所示，同樣是^^1111181；13]等人年自然時(shí)效樣品進(jìn)行了 200 T的低溫時(shí)效處理，與淬火后直接時(shí)效處理樣品其顯微硬度隨著時(shí)效時(shí)間的延長而不斷增大，進(jìn)一步研究表明，在時(shí)效過程3Nb有序相，從而導(dǎo)致材料產(chǎn)生沉淀硬化。A.J. Clarke等人[14]研究了 U-13at.過低溫時(shí)效(<350 T)處理后Nb元素的重新分布。研究表明，時(shí)效溫度為20b濃度的改變很小，而時(shí)效溫度是300°C時(shí)，經(jīng)過長達(dá)70天的時(shí)效處理后，解區(qū)，相間距約為6-8nm。同時(shí)，在時(shí)效作用過程中，材料的硬度增加但是性的降低。并且由圖1.7所給出的從1000 °C萍火到室溫的鈾鈮合金中各過相之間的關(guān)系[15]可知，時(shí)效處理導(dǎo)致的硬度的改變實(shí)際上是合金材料中Nb改變，對(duì)萍火態(tài)合金樣品進(jìn)行時(shí)效處理，Nb元素發(fā)生重新分布。

圖1.7 U-Nb合金過渡相和介穩(wěn)定Y相的硬度與成分的關(guān)系〃SI于40(fC為過時(shí)效溫區(qū)，發(fā)生層狀分解，形成雙相層片狀組織核長大的下坡擴(kuò)散，即不連續(xù)沉淀（DP),與連續(xù)成核的上坡相反。形成層片組織后，材料的延展性，強(qiáng)度，硬度等力學(xué)性燭性能也大大降低[2’5]。圖1.8為RE.Hackenberg等人[15]對(duì)U-13的過時(shí)效處理結(jié)果，經(jīng)過長達(dá)167h的時(shí)效處理后，樣品相分結(jié)構(gòu)的DP組織，層片間距為50nm。并且在晶界處，已經(jīng)開組織（DC)，層片間距為250mn。


本文編號(hào)：3326926