组织结构对U-5.7wt.%Nb合金氢化反应的影响

发布时间：2021-08-07 02:47

　　本文系统研究了6种热处理状态U-5.7wt.%Nb（后文称U-5.7Nb）合金样品（淬火态、200℃C/6h,400℃/3h,400℃/9h,500℃/2h,400℃/3h+500℃/2h）的微观组织结构,并在相同条件下对比研究了不同样品氢化行为的差异性。结果表明U-5.7Nb合金自身组织结构对氢腐蚀过程中氢化物的生长扩张起到了决定性的作用,这促进了对铀铌合金氢腐蚀影响因素的科学认识,并且为今后铀铌合金氢腐蚀研究奠定了基础。本文所获得的研究结果具体如下：利用激光共聚焦显微镜（LSCM）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等对各个状态氢化反应前后合金样品进行了显微形貌、显微结构和相组成等方面的研究；分析结果表明淬火态和200℃/6h时效态U-5.7Nb合金的相组成为过饱和a”相,遍布于材料体相的是板条马氏体孪晶,两种状态的样品在本文氢化反应条件下并没有观察到氢化反应的发生；合金样品经过400℃C时效处理后,反应前样品与淬火态相比宏观组织形貌发生了变化,晶界和夹杂处首先发生相分解形成不连续沉淀（DP）,即成核长大,晶粒内部孪晶数目减少,形成针状组织构... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

淬火态和2000C时效态铀妮合金TEM形貌分析l}

ng也研究了铀银合金的低温时效机制[13]，最初发现时效条件为200°C/2h时，尺度约为3nm，当时效处理时间达到8 h后，材料硬度达到最大值，即产生。进一步的时效处理使调制结构粗化，材料的硬度降低，产生所谓的时效软时间达到16h后，贫银-富银间距大约为45nm。相类似的研究结果也出现在时效样品的低温时效处理的过程中，如图1.6所示，同样是^^1111181；13]等人年自然时效样品进行了 200 T的低温时效处理，与淬火后直接时效处理样品其显微硬度随着时效时间的延长而不断增大，进一步研究表明，在时效过程3Nb有序相，从而导致材料产生沉淀硬化。A.J. Clarke等人[14]研究了 U-13at.过低温时效(<350 T)处理后Nb元素的重新分布。研究表明，时效温度为20b浓度的改变很小，而时效温度是300°C时，经过长达70天的时效处理后，解区，相间距约为6-8nm。同时，在时效作用过程中，材料的硬度增加但是性的降低。并且由图1.7所给出的从1000 °C萍火到室温的铀铌合金中各过相之间的关系[15]可知，时效处理导致的硬度的改变实际上是合金材料中Nb改变，对萍火态合金样品进行时效处理，Nb元素发生重新分布。

图1.7 U-Nb合金过渡相和介稳定Y相的硬度与成分的关系〃SI于40(fC为过时效温区，发生层状分解，形成双相层片状组织核长大的下坡扩散，即不连续沉淀（DP),与连续成核的上坡相反。形成层片组织后，材料的延展性，强度，硬度等力学性烛性能也大大降低[2’5]。图1.8为RE.Hackenberg等人[15]对U-13的过时效处理结果，经过长达167h的时效处理后，样品相分结构的DP组织，层片间距为50nm。并且在晶界处，已经开组织（DC)，层片间距为250mn。


本文编号：3326926