稀有金属材料与工程
稀有金屬材料與工程
희유금속재료여공정
RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERNG
2006年
7期
1009-1016
,共8页
周邦新%李强%刘文庆%姚美意%褚于良
週邦新%李彊%劉文慶%姚美意%褚于良
주방신%리강%류문경%요미의%저우량
锆合金%腐蚀%氧化膜%显微组织%水化学
鋯閤金%腐蝕%氧化膜%顯微組織%水化學
고합금%부식%양화막%현미조직%수화학
将Zr-4和成分接近ZIRLO的3#合金样品置于高压釜中,经过360℃,18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液腐蚀1 50 d后,增重分别达到310 mg/dm2和82 mg/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70 d和150 d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.
將Zr-4和成分接近ZIRLO的3#閤金樣品置于高壓釜中,經過360℃,18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液腐蝕1 50 d後,增重分彆達到310 mg/dm2和82 mg/dm2,3#閤金的耐腐蝕性能明顯優于Zr-4.用透射電鏡、掃描電鏡和掃描探針顯微鏡研究瞭兩種樣品經過70 d和150 d腐蝕後,氧化膜不同深度處的顯微組織和晶體結構;研究瞭氧化膜的斷口形貌和氧化膜的錶麵形貌.結果錶明:Zr-4氧化膜中的空位比3#閤金氧化膜中的更容易通過擴散凝聚形成孔洞簇和晶界微裂紋,也容易髮展成平行于氧化膜/金屬界麵的裂紋,導緻腐蝕轉摺提早髮生,這與Li+和OH-滲入氧化膜後降低氧化鋯錶麵自由能的程度有關.從氧化膜錶麵晶粒形貌判斷,Zr-4樣品形成氧化鋯後的錶麵自由能比3#閤金樣品形成氧化鋯後的低,這是閤金成分不同引起的一種差異,也可能是Zr-4樣品在LiOH水溶液中的耐腐蝕性能比3#樣品差的一箇重要原因.
장Zr-4화성분접근ZIRLO적3#합금양품치우고압부중,경과360℃,18.6 MPa적0.01 mol/L LiOH수용액부식1 50 d후,증중분별체도310 mg/dm2화82 mg/dm2,3#합금적내부식성능명현우우Zr-4.용투사전경、소묘전경화소묘탐침현미경연구료량충양품경과70 d화150 d부식후,양화막불동심도처적현미조직화정체결구;연구료양화막적단구형모화양화막적표면형모.결과표명:Zr-4양화막중적공위비3#합금양화막중적경용역통과확산응취형성공동족화정계미렬문,야용역발전성평행우양화막/금속계면적렬문,도치부식전절제조발생,저여Li+화OH-삼입양화막후강저양화고표면자유능적정도유관.종양화막표면정립형모판단,Zr-4양품형성양화고후적표면자유능비3#합금양품형성양화고후적저,저시합금성분불동인기적일충차이,야가능시Zr-4양품재LiOH수용액중적내부식성능비3#양품차적일개중요원인.