Zr-Ta合金力學(xué)性能與腐蝕性能的研究
發(fā)布時間:2023-05-14 01:06
隨著現(xiàn)代工業(yè)科技的不斷發(fā)展,對金屬材料性能的要求越來越高。Zr及Zr合金自身具有優(yōu)異的理化性能,如中子吸收截面積小,耐腐蝕性優(yōu)異、抗輻照和熱膨脹系數(shù)小等,受到海內(nèi)外科學(xué)家極大關(guān)注。但核工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的鋯合金因其價格昂貴,應(yīng)用范圍的擴(kuò)展受到極大限制。通過科研人員不斷的研究,發(fā)現(xiàn)普通鋯合金有作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用前景,可拓展Zr合金的應(yīng)用領(lǐng)域;诖,本文以Zr-Ta合金為研究對象,通過調(diào)控Ta元素含量,研究Zr-Ta合金的微觀組織結(jié)構(gòu),旨在進(jìn)一步提高Zr合金的耐腐蝕性能和力學(xué)性能。通過真空非自耗熔煉爐熔煉一系列不同成分的Zr-Ta合金鑄錠,并利用X射線衍射、光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和差示掃描量熱儀分析不同成分Zr-Ta合金的組織、相結(jié)構(gòu)和相轉(zhuǎn)變溫度。利用拉伸試驗機(jī)、電化學(xué)設(shè)備測試Zr-Ta合金力學(xué)性能和耐腐蝕性能。研究結(jié)果表明,隨著Ta元素含量的增加,Zr-Ta合金的相結(jié)構(gòu)由最初的單相轉(zhuǎn)為雙相結(jié)構(gòu),微觀組織得到細(xì)化,α→β相轉(zhuǎn)變溫度降低,Zr-Ta合金的強(qiáng)度和硬度隨之提高,Zr6Ta合金的硬度可達(dá)376.9HV,抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1117.3MPa,并有4.87%的斷裂延伸率。腐蝕測試結(jié)果表明,...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 鋯及鋯合金
1.2.1 鋯的性質(zhì)
1.2.2 鋯及鋯合金的研究發(fā)展
1.3 鋯合金熔煉技術(shù)
1.4 鋯合金的相變及顯微組織結(jié)構(gòu)
1.4.1 金屬鋯的平衡相變
1.4.2 鋯合金顯微組織結(jié)構(gòu)
1.5 鋯合金強(qiáng)韌化機(jī)制
1.6 鋯合金腐蝕機(jī)制
1.6.1 鋯合金的均勻腐蝕
1.6.2 鋯合金的癤狀腐蝕
1.6.3 鋯合金的其它腐蝕
1.6.4 鋯合金腐蝕防護(hù)方式
1.7 鉭
1.8 本文主要研究內(nèi)容
第2章 鋯鉭合金制備、表征及性能測試方法
2.1 合金的制備
2.2 合金微觀組織表征
2.2.1 相組成分析
2.2.2 金相組織觀察
2.2.3 掃描電子顯微鏡觀察
2.2.4 熱物性分析
2.3 力學(xué)性能測試方法
2.3.1 室溫拉伸性能測試
2.3.2 維氏硬度測試
2.4 腐蝕性能測試方法
2.4.1 浸泡實驗測試
2.4.2 電化學(xué)測試
第3章 鋯鉭合金組織力學(xué)性能研究
3.1 引言
3.2 合金成分設(shè)計
3.3 鑄態(tài)鋯鉭合金的微觀組織結(jié)構(gòu)
3.3.1 相組成及結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 微觀組織形貌分析
3.4 鑄態(tài)鋯鉭合金力學(xué)性能分析
3.4.1 鑄態(tài)鋯鉭合金硬度實驗分析
3.4.2 鑄態(tài)鋯鉭合金的拉伸性能
3.4.3 斷口形貌分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 鋯鉭合金腐蝕性能
4.1 引言
4.2 鹽酸溶液腐蝕電化學(xué)分析
4.2.1 開路電位測試
4.2.2 極化曲線測試
4.2.3 電化學(xué)阻抗譜測試
4.3 硝酸溶液腐蝕電化學(xué)分析
4.3.1 極化曲線測試
4.3.2 電化學(xué)阻抗譜測試
4.4 浸泡實驗
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3816880
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 鋯及鋯合金
1.2.1 鋯的性質(zhì)
1.2.2 鋯及鋯合金的研究發(fā)展
1.3 鋯合金熔煉技術(shù)
1.4 鋯合金的相變及顯微組織結(jié)構(gòu)
1.4.1 金屬鋯的平衡相變
1.4.2 鋯合金顯微組織結(jié)構(gòu)
1.5 鋯合金強(qiáng)韌化機(jī)制
1.6 鋯合金腐蝕機(jī)制
1.6.1 鋯合金的均勻腐蝕
1.6.2 鋯合金的癤狀腐蝕
1.6.3 鋯合金的其它腐蝕
1.6.4 鋯合金腐蝕防護(hù)方式
1.7 鉭
1.8 本文主要研究內(nèi)容
第2章 鋯鉭合金制備、表征及性能測試方法
2.1 合金的制備
2.2 合金微觀組織表征
2.2.1 相組成分析
2.2.2 金相組織觀察
2.2.3 掃描電子顯微鏡觀察
2.2.4 熱物性分析
2.3 力學(xué)性能測試方法
2.3.1 室溫拉伸性能測試
2.3.2 維氏硬度測試
2.4 腐蝕性能測試方法
2.4.1 浸泡實驗測試
2.4.2 電化學(xué)測試
第3章 鋯鉭合金組織力學(xué)性能研究
3.1 引言
3.2 合金成分設(shè)計
3.3 鑄態(tài)鋯鉭合金的微觀組織結(jié)構(gòu)
3.3.1 相組成及結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 微觀組織形貌分析
3.4 鑄態(tài)鋯鉭合金力學(xué)性能分析
3.4.1 鑄態(tài)鋯鉭合金硬度實驗分析
3.4.2 鑄態(tài)鋯鉭合金的拉伸性能
3.4.3 斷口形貌分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 鋯鉭合金腐蝕性能
4.1 引言
4.2 鹽酸溶液腐蝕電化學(xué)分析
4.2.1 開路電位測試
4.2.2 極化曲線測試
4.2.3 電化學(xué)阻抗譜測試
4.3 硝酸溶液腐蝕電化學(xué)分析
4.3.1 極化曲線測試
4.3.2 電化學(xué)阻抗譜測試
4.4 浸泡實驗
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3816880
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