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水化学及合金成分对锆合金腐蚀时氧化膜显微组织演化的影响被引量：42: 2006年; 将Zr-4和成分接近ZIRLO的3#合金样品置于高压釜中,经过360℃,18.6MPa的0.01mol/LLiOH水溶液腐蚀150d后,增重分别达到310mg/dm2和82mg/dm2,3#合金的耐腐蚀性能明显优于Zr-4。用透射电镜、扫描电镜和扫描探针显微镜研究了两种样品经过70d和150d腐蚀后,氧化膜不同深度处的显微组织和晶体结构;研究了氧化膜的断口形貌和氧化膜的表面形貌。结果表明:Zr-4氧化膜中的空位比3#合金氧化膜中的更容易通过扩散凝聚形成孔洞簇和晶界微裂纹,也容易发展成平行于氧化膜/金属界面的裂纹,导致腐蚀转折提早发生,这与Li+和OH-渗入氧化膜后降低氧化锆表面自由能的程度有关。从氧化膜表面晶粒形貌判断,Zr-4样品形成氧化锆后的表面自由能比3#合金样品形成氧化锆后的低,这是合金成分不同引起的一种差异,也可能是Zr-4样品在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能比3#样品差的一个重要原因。; 周邦新李强刘文庆姚美意褚于良; 关键词：锆合金氧化膜显微组织水化学

显微组织对ZIRLO锆合金耐腐蚀性的影响被引量：26: 2003年; 将ZIRLO锆合金样品分别进行1000℃-0.5h、1000℃-0.5h /560℃-10h、1000℃-0.5h /冷轧/560℃-10h和750℃-0.5h、750℃-0.5h /560℃-10h、750℃-0.5h /冷轧/560℃-10h的不同处理,用透射电镜观察了它们的显微组织,将它们放入高压釜中,研究了在350℃、16.8MPa、0.04M LiOH水溶液中的耐腐蚀性能。结结果果表表明明,,在本文所有的变形及热处理条件中,750℃-0.5h /冷轧/560℃-10h处理后样品的耐腐蚀性能最好。其原因在于样品经过这样处理后,基体aZr中固溶的Nb含量较低,并获得了纳米尺寸分布的βNb(含Fe)第二相粒子,后者对改善耐腐蚀性能尤为重要。样品在最终560℃加热处理之前的冷轧变形,可以促进βZr分解时的形核,是获得纳米尺寸βNb的必要措施。; 刘文庆李强周邦新姚美意; 关键词：显微组织耐腐蚀性

(Short communication) Degradation of corrosion resistance of Zircaloy-4 in LiOH aqueous solution被引量：2: 2004年; To investigate the degradation of corrosion resistance of Zircaloy-4 in LiOH aqueous solution, SIMS (secondary ion mass spectrometry) analysis was performed to examine the profiles of Li+, K+, and OH- in oxide layers formed in the same concentration (0.1 mol/L) LiOH and KOH solutions. Even though the oxide layers have an equal thickness, the penetration depth of K+ is shallower than that of Li+, and the penetration depth of OH- corroded in KOH solution is also shallower than that corroded in LiOH solution. It shows that the diffusion of OH- into oxide layer is accompanied by the corresponding cation. The difference of degradation effect of LiOH and KOH solutions on the corrosion resistance of Zircaloy-4 was discussed.; LIUWenqing ZHOUBangxin LIQiang YAOMeiyi; 关键词：锆合金二次离子质谱

水化学对Zr-4合金氧化膜形貌的影响被引量：4: 2004年; 为了研究LiOH水溶液影响Zr-4合金耐腐蚀性能的机理,用扫描电子显微镜和扫描探针显微镜观察Zr-4合金样品在不同介质中腐蚀后氧化膜内外表面的形貌。实验结果表明:由于氧化过程体积膨胀,氧化膜中存在平行于界面的压应力。在压应力的作用下,氧化膜向外鼓起,并在垂直于平面的方向上产生张应力,导致氧化膜破裂,从而使腐蚀加速。LiOH水溶液浓度越高,这个过程越快。; 刘文庆陈文觉李强周邦新姚美意; 关键词：ZR-4合金水化学氧化膜扫描电子显微镜扫描探针显微镜

锆-4合金在高压釜中腐蚀时氧化膜显微组织的演化被引量：50: 2005年; 用透射电镜、扫描电镜和扫描探针显微镜研究了锆-4样品在高压釜中(360℃/18.6MPa去离子水)腐蚀后氧化膜的断口形貌、氧化膜不同深度处的显微组织和晶体结构。结果表明:氧化膜生成时形成的压应力,使晶体中产生了许多缺陷,稳定了一些亚稳相,在氧化膜底层中有单斜、四方、立方晶体结构甚至非晶相存在;在氧化膜的中间层及表面层中,空位和间隙原子等缺陷发生扩散、湮没和凝聚,内应力发生弛豫,亚稳相转变成稳定的单斜结构;空位被晶界吸收形成了纳米尺寸的孔洞簇,弱化了晶粒间的结合力,在表面张力的作用下,晶粒逐渐成为球形;孔洞簇的形成并发展成裂纹,使氧化膜失去了原有良好的保护性,导致腐蚀转折,这是氧化膜的显微组织在腐蚀过程中发生演化后的必然结果。; 周邦新李强姚美意刘文庆褚玉良; 关键词：锆-4合金氧化膜显微组织

显微组织对Zr-Sn-Nb合金耐腐蚀性能的影响被引量：1: 2003年; 将两种Zr-Sn-Nb合金样品分别进行1000℃-0.5 h、1000℃-0.5 h/560℃-10 h、1000℃-0.5 h/冷轧/560℃-10 h和750℃-0.5 h、750℃-0.5 h/560℃-10 h、750℃-0.5 h/冷轧/560℃-10 h的不同处理后,研究它们的显微组织和在350℃、16.8 MPa、0.04 mol·L^(-1)LiOH水溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:在所采用的上述变形及热处理条件中,以750℃-0.5 h/冷轧/560℃-10 h处理后样品的耐腐蚀性能最好。其原因在于:经此处理后,基体αZr中固溶的Nb含量较低,βZr分解后获得了细小尺寸分布的βNb(含Fe)第二相粒子,后者对改善耐腐蚀性能尤为重要。但当合金中含有Cr时,因Cr和Fe首先与Zr形成Zr(FeCr)_2第二相,减少了βNb粒子中的Fe含量,而使耐腐蚀性能变坏。样品在最终560℃加热处理之前的冷轧变形可促进βZr分解时的形核,是获得细小尺寸βNb的必要措施。; 刘文庆李强姚美意周邦新; 关键词：耐腐蚀性能显微组织

扫描探针显微镜在锆合金氧化膜显微组织研究中的应用被引量：1: 2003年; Zr-4合金在高压釜中经360℃高温水腐蚀后,用扫描探针显微镜(SPM)研究了氧化膜中的显微组织和晶粒形貌。由于SPM具有很高的水平和垂直分辨率,适合于观察表面只有微小起伏的显微组织,所以能够清晰地观察到氧化膜中的裂纹、空洞和晶粒等显微组织。测试样品的制备方法简便。; 周邦新李强姚美意刘文庆; 关键词：扫描探针显微镜锆合金氧化膜显微组织

不同介质对Zr-4合金氧化膜结构的影响被引量：15: 2005年; 为了解释锆合金在LiOH水溶液中耐腐蚀性能降低的原因,将3组粉状Zr-4合金样品分别放在500℃空气中、500℃过热蒸汽中和350℃的0.1 mol/LLiOH水溶液中进行腐蚀,当氧化膜厚度约为1.5 μm时,用XRD分析这3组样品的晶体结构.将一片状Zr-4合金样品在350℃的0.04 mol/L LiOH水溶液中腐蚀2 d,用SIMS检测Li+和OH-在氧化膜剖面上的分布.根据实验结果提出OH-在氧化膜中比O-2扩散速度快,使t-ZrO2加速向m-ZrO2转变,导致Zr-4合金腐蚀速度加快.; 刘文庆周邦新李强姚美意; 关键词：ZR-4合金 X射线衍射二次离子质谱

真空电子束焊接对锆合金耐腐蚀性能的影响被引量：10: 2003年; 用真空电子束焊接方法将Zr-4板对接焊后,焊缝的耐腐蚀性能很差,在400℃过热水蒸汽中腐蚀3～14天后,焊接熔化区的表面形成了白色的氧化膜。用电子探针研究了熔区中合金成分的变化和耐腐蚀性能间的关系,结果表明:熔区中Sn、Fe和Cr合金元素的挥发损耗是造成耐腐蚀性能变差的主要原因,当采用合金成分高于Zr-4的锆合金板与Zr-4板对接焊后,可以补偿熔区中合金元素因挥发而造成的损耗,明显改善焊缝熔区的耐腐蚀性能;若在锆合金中添加0.4%～0.5%的Nb,使熔区中形成新的锆合金,将有益于改善焊缝的耐腐蚀性能,但焊接后的样品应在500～600℃进行退火处理,使添加Nb后形成的βZr分解为稳定的αZr+βNb,以进一步改善焊缝的耐腐蚀性能。; 周邦新李强苗志喻应华姚美意; 关键词：电子束焊接锆合金耐腐蚀性能

变形及热处理对Zr-Sn-Nb合金中β-Zr分解的影响被引量：34: 2002年; 用透射电子显微镜研究了变形及热处理对Zr-Sn-Nb合金中β-Zr分解的影响。试样经750℃,0.5h处理快冷后,在晶界上形成块状的β-Zr,在晶粒内形成棒状的β-Zr;经1000℃,0.5h处理快冷后,在板条晶粒的晶界上形成层状的β-Zr。晶界上的β-Zr在560℃热处理时发生了分解,得到颗粒状的β-Nb(100nm～200nm),但晶内棒状的β-Zr并不发生分解。变形使β-Zr变得更不稳定,促进其分解时的成核,可以得到粒径更小(10nm～60nm)的β-Nb第二相,原来不易发生分解的晶内棒状β-Zr,经变形处理后也可以发生分解。为了在含Nb的锆合金中获得细小并且均匀分布的β-Nb第二相,坯料经过均匀化β相加热淬火后,在后续的成材加工过程中,不应在高于610℃的温度下进行热处理,要避免重新形成块状的β-Zr。; 李强刘文庆周邦新; 关键词：锆合金显微组织核反应堆

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