Zr-1Nb-xY合金显微组织与耐腐蚀性能研究
【图文】：
》2015年12月第44卷第24期火态样品；第二组不再进行任何热处理，为冷轧态样品；第三组在1150℃保温30min后水淬，为保证冷却速度将石英管在水中打破，为淬火态样品。采用三电极系统测试电化学极化曲线，所用溶液为10%HCl，Zr-1Nb-xY合金样品为工作电极，，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。XRD、SEM以及EDS检测来观察与分析Zr-1Nb-xY合金的微观组织结构。为了观察样品组织形貌，样品要经过SiC水砂纸打磨、机械抛光以及化学侵蚀，侵蚀液为10%HF+45%H2NO3+45%H2O。2结果与讨论2.1电化学腐蚀试验图1为经过三种不同热处理Zr-1Nb-xY合金在10%HCl溶液中的极化曲线，从极化曲线得出的自腐蚀电流密度列于表1。由图1(a)可看出，随退火态合金样品中Y合金元素含量的增加，自腐蚀电流密度增大，表明退火态的Zr-1Nb-xY合金随合金元素Y含量的增加其耐腐蚀性能有所减弱。从自腐蚀电位变化的角度看，Zr-1Nb-0.4Y的自腐蚀电位相对于Zr-1Nb有所增大，但是自腐蚀电流密度更能准确地体现样品的耐腐蚀性能，因此可以得出退火态样品中Zr-1Nb合金的耐腐蚀性能最好。从图1(b)、(c)以及表1可以看出，三组热处理样品有相同的规律，Zr-1Nb-xY合金极化曲线的自腐蚀电流密度都是随Y元素含量的增加而增大的，合金中Y元素含量越高合金样品耐腐蚀性能越弱。以上试验表明，Y元素对锆铌合金的耐腐蚀性能是不利的。2.2淬火态Zr-1Nb-xYXRD图谱图2为经β相水淬处理后Zr-1Nb-xY合金的XRD图谱。可看出，含0.7%和1%Y元素的淬火态样品中发现了Y2O3的特征峰，并且Y2O3的特征峰也随Y含量的增加变的更加明显。因此可以推断出Y的析出相是以氧化物的形式存在于合金中，并且随这种第二相粒子含量的提高，合金的耐腐蚀性能也随之
Zr-1Nb-xY合金随合金元素Y含量的增加其耐腐蚀性能有所减弱。从自腐蚀电位变化的角度看，Zr-1Nb-0.4Y的自腐蚀电位相对于Zr-1Nb有所增大，但是自腐蚀电流密度更能准确地体现样品的耐腐蚀性能，因此可以得出退火态样品中Zr-1Nb合金的耐腐蚀性能最好。从图1(b)、(c)以及表1可以看出，三组热处理样品有相同的规律，Zr-1Nb-xY合金极化曲线的自腐蚀电流密度都是随Y元素含量的增加而增大的，合金中Y元素含量越高合金样品耐腐蚀性能越弱。以上试验表明，Y元素对锆铌合金的耐腐蚀性能是不利的。2.2淬火态Zr-1Nb-xYXRD图谱图2为经β相水淬处理后Zr-1Nb-xY合金的XRD图谱。可看出，含0.7%和1%Y元素的淬火态样品中发现了Y2O3的特征峰，并且Y2O3的特征峰也随Y含量的增加变的更加明显。因此可以推断出Y的析出相是以氧化物的形式存在于合金中，并且随这种第二相粒子含量的提高，合金的耐腐蚀性能也随之降低。2.3显微组织图3为经不同热处理后Zr-1Nb-xY合金SEM形貌与第二相粒子的EDS分析。图3(a)组织中只有呈小颗粒团簇形貌的第二相粒子，这些第二相粒子尺Zr-1NbZr-1Nb-0.4YZr-1Nb-0.7YZr-1Nb-1.0Y(a)退火(b)冷轧(c)淬火Zr-1NbZr-1Nb-0.4YZr-1Nb-0.7YZr-1Nb-1.0YZr-1NbZr-1Nb-0.4YZr-1Nb-0.7YZr-1Nb-1.0Y0-5-100-5-100-5-10-0.8-0.40.00.40.8-0.8-0.40.00.40.8-0.8-0.40.00.40.8lgo(I/A·cm-2)lgo(I/A·cm-2)lgo(I/A·cm-2)ESCE/VESCE/VESCE/V图1不同热处理Zr-1Nb-xY样品极化曲线Fig.1Polarizationcurvesofthespecimenswithdifferentheattreatment表1Zr-1Nb-xY合金的自腐蚀电流密度Tab.1Corrosioncurrentdens
【作者单位】： 北京科技大学物理系;
【分类号】：TG146.414
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