Zr-702的力学性能及抗蚀性研究

发布时间：2023-05-06 18:27

　　锆及其合金以良好的综合机械性能,较小的热中子吸收截面,优异的耐高温水腐蚀性能,高热导率和适宜的吸氢性能,被广泛用于核电、化工等领域。本文以工业纯锆Zr-702板材为研究对象,研究了纯锆的基本力学性能和抗腐蚀性能,该研究对纯锆的工业化应用具有一定的理论意义和应用价值。本文的力学实验包括单轴实验和双轴实验。单轴实验包括单轴拉伸以及单轴循环实验。双轴实验以两种不同初始基面织构强度的板材为研究对象,分别进行了双轴应力比1:1和2:1的十字试件拉伸实验。采用电子背散射衍射(EBSD)对单轴与双轴拉伸试件的变形机制进行了分析,采用扫描电镜(SEM)对循环实验试件的疲劳断口特征进行了观测与表征。实验结果表明,原始Zr-702材料具有强基面织构。沿着轧制方向(RD)和横向(TD)加载时的强度差别不大。通过计算施密特因子与比较不同变形机制对应的临界分切应力(CRSS),对单拉试样滑移迹线的微观变形机制进行了分析确定。结果表明,在单轴拉伸载荷作用下,板材很少出现孪晶,变形机制以柱面滑移为主导。强织构的十字形试样在双轴拉伸后织构被显著弱化,并未出现孪晶,柱面发生明显的择优取向,其变形机制由位错滑移主导;但弱...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 锆及其合金的基本性能
        1.1.1 锆及其合金的性能和应用
        1.1.2 锆及其合金的变形机制
    1.2 锆及其合金的力学实验方法
        1.2.1 单轴力学实验
        1.2.2 双轴力学实验
    1.3 锆及其合金的腐蚀性能
        1.3.1 腐蚀和应力腐蚀
        1.3.2 氢腐蚀
        1.3.3 电化学腐蚀
    1.4 课题意义
        1.4.1 本文工作
        1.4.2 研究意义
第2章 实验设备、方法与材料
    2.1 力学实验设备与方法
        2.1.1 单轴原位力学试验机
        2.1.2 面内双轴力学试验机
        2.1.3 应变观测方法
    2.2 微观观测方法与设备
        2.2.1 样品制备
        2.2.2 微观观测设备
    2.3 实验材料
    2.4 腐蚀实验方法
        2.4.1 腐蚀实验准备
        2.4.2 电解渗氢
        2.4.3 电化学腐蚀
    2.5 本章小结
第3章 Zr-702的力学性能研究
    3.1 Zr-702的单轴力学性能研究
        3.1.1 单轴拉伸力学性能试验
        3.1.2 单轴棘轮效应
        3.1.3 单轴拉伸变形机制及断口分析
    3.2 Zr-702的双轴拉伸力学性能研究
        3.2.1 试件设计及有限元模拟
        3.2.2 双轴拉伸力学性能试验
        3.2.3 双轴拉伸变形机制分析
    3.3 本章小结
第4章 Zr-702的抗蚀性研究
    4.1 Zr-702的腐蚀性能
        4.1.1 预腐蚀对材料力学性能的影响
        4.1.2 在线腐蚀单轴拉伸实验
        4.1.3 腐蚀坑形貌
    4.2 渗氢对Zr-702性能的影响
        4.2.1 氢化物形貌
        4.2.2 渗氢对力学性能的影响
        4.2.3 渗氢试样断裂后微观分析
        4.2.4 渗氢对抗蚀性的影响
    4.3 Zr-702的电化学腐蚀性能
        4.3.1 动态电位扫描
        4.3.2 阻抗谱
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3809397