通过电子束接研究Zr-Sn-Nb接头的微观结构和性能评估
Yanli Zhao1, Anrui Zhang1, Huifang Yue1
1Science and Technology on Reactor System Design Technology Laboratory, Nuclear Power Institute of China, Chengdu 610213, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 13, 2024
概括
电子束接 (EBW) 创建了一个无缺陷的Zr-Sn-Nb合金接头. 虽然增加了强度,但粗的颗粒降低了塑性和性,但耐腐蚀性基本上没有受到影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 接工程 接工程
背景情况:
- (Zr) 合金在各种工业应用中至关重要.
- 结合不同或相似的合金往往会在维护材料完整性方面带来挑战.
- 电子束接 (EBW) 是一种适用于先进材料的高能量密度工艺.
研究的目的:
- 研究EBW生产的Zr-Sn-Nb合金接头的微观结构,机械性能和耐腐蚀性.
- 评估EBW对谷物结构和相组合的影响.
- 与基材 (BM) 相比,评估接接头的性能.
主要方法:
- 使用电子束接 (EBW) 加入Zr-Sn-Nb合金.
- 对接区 (WZ) 和受热影响区 (HAZ) 进行了微结构分析.
- 在室温 (RT) 和375°C进行拉伸测试,并进行冲击能量测试.
- 进行了腐蚀试验,以评估关节和骨的阻力.
主要成果:
- 一个没有缺陷的Zr-Sn-Nb接头与一个健全的外观被成功地制造使用EBW.
- 在WZ和HAZ中观察到显著的谷物粗,在上部WZ有柱状谷物,在下部WZ有均谷物.
- WZ主要由α-Zr,α'-Zr和一些β相组成,具有均的粒度方向.
- 在RT时的拉力强度为438MPa,在375°C时为313MPa. RT撞击能量为18.5 J (BM的58.3%).
- 耐腐蚀性受到最小的影响,在关节和BM之间具有可比的体重增加和腐蚀层厚度.
结论:
- 电磁接是一种生产高质量的Zr-Sn-Nb合金接头的可行方法.
- 由于粗粒和细状α'相,关节的强度增加,但可塑性和性降低.
- 由于EBW工艺的高纯度和缺乏显著的偏好的粒度方向,可以保持合金的耐腐蚀性.
