静态腐蚀对Zr-4合金管材承压能力的影响

发布时间：2021-10-11 17:25

　　通过对Zr-4合金管材试样在360℃、18.6MPa、50min条件下进行渗氢试验,研究了静态高压渗氢腐蚀对Zr-4管材承压能力的影响。采用管材爆破试验对Zr-4管材承压能力进行了测试。试验结果表明,静态高压渗氢腐蚀会造成Zr-4合金管材承压能力大幅下降承压时间变短,加快了Zr-4管材的失效,宏观观察及微观断口扫描发现,管材的爆破开裂由未腐蚀的延性开裂转变为腐蚀后的脆性开裂。 

【文章来源】：中国核电. 2020,13(04)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

Zr-4管内压爆破闭端装夹夹具

通过对?5.8 mm×0.4 mm的Zr-4合金管材的试验，爆破试验后的试样如图2所示，经过静态腐蚀的Zr-4合金管材的承压能力、爆破延伸率、承压时间如表1所示。3 断口观察

图3是腐蚀和未腐蚀的Zr-4合金管材扫描断口照片。2号是中间退火态未渗氢管材，3号是中间退火态渗氢管材，6号是连轧态未渗氢管材，8号是连轧态渗氢管材。试验结果表明，未渗氢的Zr-4合金管材爆破后，断口处发生明显塑性变形，开裂长度约10mm左右（见图2），对断口处扫描电镜观察显示，断口上韧窝浅而密集，是典型的塑性断裂特征；而经过渗氢的管材爆破后，断口贯穿整个试样，未发生任何塑性变形，微观观察表明，断口主要以穿晶的解理断裂为主。造成这种结果主要是因为Zr-4合金管材经过渗氢后，在管材表面积内部产生了径向脆性氢化物（见图4），氢化物本身具有一定的塑性变形能力，在具有良好塑性的基本约束下，可以与基体一起发生较大的变形，且氢化物的变形能力与其在Zr-4合金中的形貌与分布有关，稀疏分布的氢化物，易发生变形，单个片状的氢化物可以被基体中的滑移线穿过，而在大块氢化物团聚体内部易出现裂纹，在内压作用下，易使管材破裂。

【参考文献】：
期刊论文
[1]锆管强度检测系统的研究与设计[J]. 李江江,杜彦亭,热合曼·艾比布力.  液压与气动. 2011(09)
[2]管材内压闭端爆破测试系统的研制[J]. 丁学锋,杜彦亭,刘建章,李中奎,张建军,金明哲,朱仁宗.  原子能科学技术. 2003(S1)
[3]锆合金管材在氢氧化锂溶液中的吸氢研究[J]. 杨芳林,张建军,宋启忠.  稀有金属. 1999(03)



本文编号：3430950