氘含量对Zr-4合金显微组织和力学性能的影响

来源期刊：金属学报2016年第12期

论文作者：张诚 宋西平 刘敬茹 杨云 尤力

文章页码：1572 - 1578

关键词：锆合金;氘含量;显微组织;力学性能;氘化物;

摘    要：采用XRD,OM,BSE,SEM和显微硬度计等手段研究了氘含量对Zr-4合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,随着氘含量（质量分数）从1.35%增加到2.21%,氘化物数量增加,其形态及分布也发生了显著变化:在1.35%时,主要以晶内针状氘化物析出为主;随着氘含量增加,晶界块状氘化物快速增长;当氘含量进一步增加至2.21%时,晶界块状氘化物开始相互衔接,并逐渐向晶内生长.在氘含量较高的样品表层,有一定厚度的氘化物层形成,且层内出现微裂纹.所形成的氘化物以d-氘化物为主,而高氘含量样品表面有e-氘化物出现.样品心部至表面存在一定的硬度梯度,且随着氘含量的增加,样品的硬度增加,其相应的硬度梯度增大.随氘含量增加,样品的屈服强度略有增加,而抗压强度却显著下降,由1.35%下的1176 MPa降低到了2.21%下的856 MPa.抗压强度的降低与组织中微裂纹有关.样品压缩后的裂纹主要沿晶界块状氘化物形成并扩展,因此晶界块状氘化物是材料压缩性能下降的主要原因.