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2014-06-30 16:21:42, 714.71 K
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II. 实验方法 1. 试样 (1) 合金成分 本研究中腐蚀试验所用材料为纯锆和Zr-M二元合金。这里的M为锆锡合金的主要添加元素，包括锡、铁、铬、镍。表1给出这些合金的组分。由于锆锡合金中添加了较多量的Sn，且与其他元素相比，形成锡固溶体的添加极限大，所以，本试验将锡的添加量定为1.0, 2.0, 3.0 mol%。另外3种元素的添加量都为0.2, 1.0 mol%。另外，使用锆锡合金系列中的锆锡合金-2和锆锡合金-4作为对比材料。 如后面所叙，这些材料都在α相温度域内的873 K进行最终热处理。由二元合金相图可知，在此温度域，Fe、Cr、Ni几乎不在α-Zr中形成固溶体。因此，在Zr-M(M=Fe, Cr, Ni)合金中，合金元素的大部分分别形成Zr3Fe、ZrCr2、Zr2Ni。另外，根据相图，添加与锆锡合金中差不多同量的1.0 mol%Zn，合金呈单相，多于此量，合金是含Zr4Sn的两相。可以确定，锆锡合金中的Sn(约1 mol%)是固溶在阵列（matrix）内的。 (2)试样制作 本研究采取的试样制作工艺见图1所示。试样用不消耗电极的电弧炉，在高纯度的氩气氛中熔制得到。先将约20 g的海绵状纯锆熔成锭。然后，将其与合金元素一起再次熔化，得到钮扣状的合金锭。为了消除偏析，将合金锭翻个，再次熔化，如此反复5次。 之后，将试样切开，与氦气一起封入石英管中。这一步骤在进行后述的中间退火及最终退火时也要进行。在1343 K保温3.6 ks（1小时）后，进行水淬。接下来进行热间滚轧，使厚度约为3 mm。然后，在923 K进行1 h的中间退火后，进行冷间滚轧，使厚度约为1 mm。之后在873 K进行2 h的最终退火后，切成15 mm X 10 mm X 1 mm的板状供腐蚀试验用。最后，用细到1200号的砂纸对表面进行湿法研磨抛光。用于对比材料的锆锡合金也同样按此工艺准备。 |
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爱与雨下: 金币+2 2014-10-24 07:39:49
爱与雨下: 金币+2 2014-10-24 07:39:49
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摘要：疖状腐蚀发生在沸水反应堆的包壳管表面。为了弄清疖状腐蚀的产生机制，将纯锆和Zr-M(M=Sn, Fe, Cr, Ni)二元合金置于温度为773 K，压强为10.3 MPa的水蒸气环境中，进行系列腐蚀试验。用X射线光电子谱（XPS）分析了试样表面氧化层的化学成分。结果表明，合金元素M的分布在均匀腐蚀层内相当均匀，而在疖状腐蚀层内很不均匀。合金元素Cr和Sn主要集中在疖状腐蚀层的外表层。这种不均匀分布并非源于合金元素在母材中分布不均匀，而是腐蚀过程所致。合金元素的析出会打乱氧化层的均匀生长，从而形成疖状腐蚀。 关键词：锆基合金，锆锡合金，疖状腐蚀，高压釜腐蚀，合金效应，二氧化锆，X射线光电子谱，合金元素分布，氧化层 |
4楼2014-10-24 01:08:19
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