中子吸收材料是乏燃料貯運應用領域的關鍵功能材料。為解決我國核燃料循環(huán)系統(tǒng)中后端乏燃料的貯存、運輸、處理和處置問題,解除約束我國核電發(fā)展的后端限制,開發(fā)設計結構功能一體化的中子吸收材料具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。本文根據(jù)乏燃料貯運領域對中子吸收材料的要求開發(fā)了三組新型富Gd鎳基合金,對其微觀組織、力學性能、腐蝕性能、焊接性能及中子吸收性能模擬進行了詳細研究,主要結論如下:（1）新型富Gd鎳基合金中,Gd的添加在合金中形成六方晶體結構的Gd金屬間化合物。Ni-30Cr-（10-x）Fe-xGd、Ni-30Cr-5Fe-5Mo-xGd系列合金中析出相為（Ni,Cr,Fe）5Gd,Ni-30Cr-xGd合金中析出相為（Ni,Cr）5Gd,其析出溫度在1280±15℃。Gd金屬間化合物主要沿γ奧氏體晶界分布,其數(shù)量隨Gd含量的增加而上升。（2）新型富Gd鎳基合金的硬度隨Gd含量的增加而升高,而合金的室溫抗拉強度和斷裂延伸率隨Gd含量的增加而下降。在Ni-30Cr-5Fe-5Mo-xGd合金中,Mo的添加能適當提高合金的硬度和抗拉強度,對合金的斷裂延伸率有降低作用。對比Ni-30Cr-xGd和N... 

【文章來源】：上海大學上海市 211工程院校

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圖２．１真空感應熔煉工藝??Ｆｉｇｕｒｅ．?２．１?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｒｏｕｔｉｎｅ?ｄｕｒｉｎｇ?ＶＩＭ??

??求的鑄態(tài)鋼錠剝皮后在Ｉｔ的鍛造機上熱鍛，如圖２．２?（ａ）所示。剝皮后的鑄錠由??直徑（／＞８０ｍｍ被熱鍛成為尺寸約為４０ｍｍ＞＜４０ｍｍｘＬｍｍ?（Ｌ：熱鍛后試樣的長度）??的方形棒材，如圖２．２?（ｂ）所示。鍛造溫度不低于１１００°Ｃ。在熱鍛過程中溫度偏??低則返回爐膛中繼續(xù)保溫以免鍛裂。??一’＇??圖２．２熱鍛：（ａ）手工熱鍛場面（ｂ）熱鍛后的方形棒材??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｈｏｔ?ｆｏｒｇｉｎｇ：?（ａ）?ｈａｎｄ?ｈｏｔ?ｆｏｒｇｉｎｇ?ｓｃｅｎｅ?（ｂ）?ｓｑｕａｒｅ?ｂａｒ?ａｆｔｅｒ?ｈｏｔ?ｆｏｒｇｉｎｇ??２．２．３熱軋??對合金熱鍛后的試樣（４０ｍｍｘ４０ｍｍｘ３５０ｍｍ）進行熱乳。在變形過程中，如??果變形量過大，容易形成裂紋，并且裂紋沿著枝晶間擴展。因此合金在開坯階段??必須選擇較高的變形溫度（接近初軋溫度），并且變形時應選用較小的變形Ｓ和??變形載荷。考慮到合金在高于Ｉ２００°Ｃ軋制變形時，合金出現(xiàn)了明顯的氧化現(xiàn)象，??選擇合金的初軋溫度為１Ｉ７０°Ｃ，鎳基合金低于１０５（ＴＣ軋制時合金的變形抗力過??大，會導致合金軋制開裂。熱鍛時所有鍛造合金在１１７０°Ｃ保溫４ｈ，然后熱軋。??合金開坯時

海大學博士學位論文ｌＯ－ｘ）Ｆｅ－ｘＧｄ合金經(jīng)１２００°Ｃ以上熱處理后，Ｇｄ化合物相出現(xiàn)了熔融過燒現(xiàn)象，??圖２．３所示。為了更好的研究熱處理溫度對合金性能的影響，同時避免過燒的危害，結合新型富Ｇｄ鎳基合金熱力學相變行為的研宄結果，選擇熱處理分別為１０５０°Ｃ，１１０ＣＴＣ，１１５０°Ｃ，處理時間按每毫米二分鐘估算，水淬后研金的顯微組織、力學性能及腐蝕性能的變化趨勢。??

【參考文獻】：
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