新型锆合金关键三元体系相图研究

发布时间：2018-05-03 09:24

  本文选题：平衡相图 + 晶体结构　； 参考：《广西大学》2015年硕士论文

【摘要】：Zr、Cu、Cr、Fe和Sn等是核用锆合金材料的重要合金元素。近几年,Cu元素作为锆合金重要添加元素受到广泛关注,可以有效提高锆合金耐腐蚀性能。研究Cu元素与其他锆合金元素间的相组成关系,将为解释相关锆合金的相变过程、控制锆合金第二相析出、建立面向计算机辅助设计的新型锆合金热力学数据库提供基础数据。本文利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等实验方法研究测定了Zr-Cr-Cu. Zr-Fe-Cu两个三元合金体系700℃等温截面相图,并进一步拓展研究了(Zr-1.5Sn)-Fe-Cu伪三元体系700℃部分等温截面相图,获得了以下重要的研究成果：(1) 建立了Zr-Cr-Cu三元系700℃等温截面。证实此截面包含9个三相区、18个两相区及10个单相区。第三组元Cr的加入导致高温CuZr相共析分解温度下降,在700℃时形成稳定的三元相τ。研究确定体系中富锆角和富铜角不存在三元化合物。富锆区合金由ZrCr2、(a-Zr)和CuZr2三相构成。富铜区合金由(Cr)、(Cu)和Cu5Zr相构成。(2) 建立了Zr-Fe-Cu三元系700℃等温截面。证实此截面存在两个三元固溶相Zr(Fe,Cu)和Zr2(Fe,Cu),分别用τ1和钇表示。确定体系中存在七个稳定二元化合物Fe2Zr、FeZr3、CuZr2、Cu10Zr7、Cu8Zr3、Cu51Zr14和Cu5Zr,其中Cu51Zr14对第三组元表现出较大的替代固溶范围,体系中不存在Fe23Zr6相。(3) 建立了(Zr-1.5Sn)-Fe-Cu伪三元系700℃部分等温截面。发现一个新的三元相Zr50Cu30Sn20,其成分比接近5：3：2,用T3表示。此截面存在四个三元相,分别为τ1相、τ2相、θ相和T3相。确定体系中存在τ2+θ+Zr+CuZr2、 τ1+τ2+θ+Fe2Zr、τ1+τ2+θ+CuZr2和τ1+T3+Fe2Zr+Cu8Zr3四个四相区。
[Abstract]:Zirconium, Cu, Cr, Fe and Sn are important alloying elements in nuclear zirconium alloy materials. In recent years, as an important addition element of zirconium alloy, Cu element has attracted wide attention, which can effectively improve the corrosion resistance of zirconium alloy. The phase composition relationship between Cu element and other zirconium alloy elements is studied. The basic data will be provided for explaining the phase transformation process of the related zirconium alloy, controlling the precipitation of the second phase of the zirconium alloy, and establishing a new type of thermodynamics database of zirconium alloy for computer aided design. In this paper, the determination of Zr-Cr-Cu by X-ray diffractometer, scanning electron microscope (SEM) and energy spectrum analysis (EDX) has been studied. The isothermal section phase diagram of Zr-Fe-Cu ternary alloy system at 700 鈩，

本文编号：1837938