添加S 对Zr-Sn-Nb-Fe 锆合金中第二相的影响 - 西北有色金属研究院.PDF

第44 卷 第1 期 稀有金属材料与工程 Vol.44, No.1 2015 年 1 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING January 2015 添加S 对Zr-Sn-Nb-Fe 锆合金中第二相的影响 1 1 1 2 1 1 1 3 徐启迪 ，黄 娇 ，姚美意 ，彭 胜 ，张金龙 ，彭剑超 ，周邦新 ，沈剑韵 ( 1. 上海大学 微结构重点实验室，上海 200444) (2. 国核宝钛锆业股份公司，陕西 宝鸡 721013) (3. 北京有色金属研究总院，北京 100088) 摘 要：在Zr-0.70Sn-0.35Nb-0.30Fe （质量分数，% ）合金成分基础上添加26~570 g/g 的S 制备成实验合金，用 SEM、 TEM 及其配置的EDS 研究了 S 含量对合金中第二相成分及晶体结构的影响。结果表明：不加S 的重熔合金中的第二相 均为密排六方结构的 Zr(Nb,Fe) ，添加S 以后合金中出现了正交结构的Zr Fe 第二相，并随着S 含量的增加，Zr Fe 的 2 3 3 数量也相应增多；添加的S 含量为 190 μg/g 时，合金中还出现了四方结构的Zr S 第二相，并随着 S 含量的进一步增加， 9 2 Zr S 第二相的数量增多；同一成分合金中随第二相粒子尺寸的增大，第二相中的 Nb/Fe 比值逐渐降低。本研究制备的 9 2 含S 锆合金中，固溶在-Zr 基体中的最大 S 含量在26~ 190 g/g 之间，超过固溶含量的 S 以Zr S 第二相析出，并没有 9 2 进入其它第二相中。 关键词：锆合金；显微组织；第二相；S + 中图法分类号：TL341; TG146.4 14 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2015)01-0122-04 锆合金因其热中子吸收截面小、耐腐蚀性能良好、 金化元素。 力学性能适中以及同UO2 相容性良好等特点，被广泛 在现已开发的锆合金中，除 Sn 和Nb 在α-Zr 中的 [1,2] 用作水冷核动力堆的燃料包壳及堆芯结构材料 。随 固溶度较大外，其余合金元素在α-Zr 中的固溶度都很 着核电站向高燃耗的方向发展，对燃料元件包壳用锆 小，大部分合金元素在锆合金中以第二相的形式存在。 合金的耐腐蚀性能提出了更高的要求，世界各国纷纷 锆合金中第二相粒子的大小、分布以及种类对合金的 [3-5]