Nb对Zr-Sn系锆合金腐蚀各向异性行为的影响
发布时间：2020-12-09 06:13
锆合金的热中子吸收截面小,并具有良好的高温力学性能和耐腐蚀性能,是压水堆核电站中的重要结构材料,被广泛用作核燃料元件的包壳。锆是密排六方（hcp）结构的金属,它的各项性质都存在各向异性。同样的,锆合金在腐蚀时也存在各向异性。另外,锆合金在加工成材的过程中会产生织构,这种晶粒的择优取向将影响锆合金的耐腐蚀性能。本工作主要通过研究Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-xNb合金在360℃/18.6 MPa不同浓度LiOH水溶液中腐蚀后样品轧面（SN）,垂直于轧向的截面（SR）和垂直于横向的截面（ST）上的氧化膜厚度随腐蚀时间的变化关系,研究Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金在不同LiOH浓度的水溶液中腐蚀各向异性的影响规律。利用EBSD、HRSEM和HRTEM研究了Nb对金属基体显微组织的影响和氧化膜的断口形貌;利用O、N、H分析仪、金相显微镜和二次离子质谱仪（SIMS）研究了Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀吸氢的影响;利用SIMS和XPS研究了Nb与Zr-0.75...
【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 锆合金在核电中的应用
1.2 锆合金的发展
1.3 锆合金的腐蚀
1.3.1 均匀腐蚀
1.3.2 疖状腐蚀
1.3.3 影响因素
1.4 锆合金的腐蚀各向异性
1.5 研究目的、意义和内容
第二章 实验材料及实验方法
2.1 实验材料
2.2 腐蚀试验
2.3 显微组织观察
2.3.1 样品织构的分析
2.3.2 合金显微组织观察
2.3.3 氧化膜显微组织观察
2.4 氢分析
2.4.1 氧化后合金中平均氢含量分析
2.4.2 氢化物形貌分析
2.5 XPS分析
2.5.1 XPS分析样品制备和实验方案
2.5.2 XPS数据处理
2.6 SIMS分析
第三章 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀各向异性的影响
3.1 引言
3.2 在不同水化学条件下的腐蚀各向异性规律
3.2.1 360 ℃/18.6MPa去离子水
3.2.2 360 ℃/18.6MPa/0.01MLiOH水溶液
3.2.3 360 ℃/18.6MPa/0.04MLiOH水溶液
3.3 分析讨论
3.4 结论
第四章 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀前后显微组织的影响
4.1 引言
4.2 合金显微组织
4.2.1 合金织构和晶粒形貌
4.2.2 第二相SEM分析
4.2.3 第二相TEM分析
4.3 氧化膜显微组织
4.3.1 在去离子水中腐蚀后三个面上的氧化膜断口形貌
4.3.2 在0.01MLiOH水溶液中腐蚀后三个面上的氧化膜断口形貌
4.3.3 在0.01MLiOH水溶液中第二相的氧化行为
4.4 分析讨论
4.5 结论
第五章 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀时吸氢行为的影响
5.1 引言
5.2 腐蚀样品中氢浓度和吸氢分数
5.3 腐蚀样品氢化锆形貌
5.4 腐蚀样品中氢浓度SIMS深度剖析
5.5 分析讨论
5.6 结论
第六章 Nb与其他元素交互作用对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀各向异性的影响
6.1 引言
6.2 Nb与C的交互作用
6.3 Nb与Fe/Cr的交互作用
6.4 Nb与Sn的交互作用
6.5 分析讨论
6.6 结论
第七章 全文总结和展望
7.1 主要结论
7.1.1 Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀各向异性的影响规律
7.1.2 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀前后显微组织的影响
7.1.3 Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金中腐蚀吸氢的影响
7.1.4 Nb与Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金中其他元素交互作用对合金腐蚀各向异性的影响
7.2 本工作的创新点
7.3 今后的工作和展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
作者在攻读博士学位期间申请的发明专利
作者攻读博士学位期间所参与的科研项目
致谢
本文编号：2906417
【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 锆合金在核电中的应用
1.2 锆合金的发展
1.3 锆合金的腐蚀
1.3.1 均匀腐蚀
1.3.2 疖状腐蚀
1.3.3 影响因素
1.4 锆合金的腐蚀各向异性
1.5 研究目的、意义和内容
第二章 实验材料及实验方法
2.1 实验材料
2.2 腐蚀试验
2.3 显微组织观察
2.3.1 样品织构的分析
2.3.2 合金显微组织观察
2.3.3 氧化膜显微组织观察
2.4 氢分析
2.4.1 氧化后合金中平均氢含量分析
2.4.2 氢化物形貌分析
2.5 XPS分析
2.5.1 XPS分析样品制备和实验方案
2.5.2 XPS数据处理
2.6 SIMS分析
第三章 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀各向异性的影响
3.1 引言
3.2 在不同水化学条件下的腐蚀各向异性规律
3.2.1 360 ℃/18.6MPa去离子水
3.2.2 360 ℃/18.6MPa/0.01MLiOH水溶液
3.2.3 360 ℃/18.6MPa/0.04MLiOH水溶液
3.3 分析讨论
3.4 结论
第四章 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀前后显微组织的影响
4.1 引言
4.2 合金显微组织
4.2.1 合金织构和晶粒形貌
4.2.2 第二相SEM分析
4.2.3 第二相TEM分析
4.3 氧化膜显微组织
4.3.1 在去离子水中腐蚀后三个面上的氧化膜断口形貌
4.3.2 在0.01MLiOH水溶液中腐蚀后三个面上的氧化膜断口形貌
4.3.3 在0.01MLiOH水溶液中第二相的氧化行为
4.4 分析讨论
4.5 结论
第五章 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀时吸氢行为的影响
5.1 引言
5.2 腐蚀样品中氢浓度和吸氢分数
5.3 腐蚀样品氢化锆形貌
5.4 腐蚀样品中氢浓度SIMS深度剖析
5.5 分析讨论
5.6 结论
第六章 Nb与其他元素交互作用对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀各向异性的影响
6.1 引言
6.2 Nb与C的交互作用
6.3 Nb与Fe/Cr的交互作用
6.4 Nb与Sn的交互作用
6.5 分析讨论
6.6 结论
第七章 全文总结和展望
7.1 主要结论
7.1.1 Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀各向异性的影响规律
7.1.2 添加Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金腐蚀前后显微组织的影响
7.1.3 Nb对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金中腐蚀吸氢的影响
7.1.4 Nb与Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金中其他元素交互作用对合金腐蚀各向异性的影响
7.2 本工作的创新点
7.3 今后的工作和展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
作者在攻读博士学位期间申请的发明专利
作者攻读博士学位期间所参与的科研项目
致谢
本文编号：2906417
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2906417.html
