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Zr-0.7Sn-1.07Nb-0.32Fe-0.08Cr-xBi合金在400℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TL341[核科学技术—核技术及应用]
  • 作者机构:[1]上海大学,上海200072, [2]西北有色金属研究院,陕西西安710016
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(50971084)
中文摘要:

在Zr-0.7Sn-1.07Nb-0.32Fe-0.08Cr(T5)合金中添加不同含量Bi制备成T5+x Bi(x=0.1,0.3,0.5,质量分数,%)合金,用静态高压釜腐蚀试验研究了T5+x Bi合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能。用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌。结果表明:当添加的Bi含量?0.3%时,合金中只检测到了密排六方结构的Zr(Nb,Fe,Cr)2第二相;当Bi含量达到0.5%时,合金中除了析出大量的Zr(Nb,Fe,Cr)2第二相外,还发现少量正交结构的Zr Bi2型Zr(Bi,Fe,Sn)2和结构未确定的Zr-Nb-Bi-Fe-Cr-Sn第二相。这说明Bi在T5+x Bi合金中固溶在α-Zr基体中的最大含量(CBi)为:0.3%?CBi?0.5%(质量分数);Bi的添加促进了T5合金中原来固溶在α-Zr基体中的Sn以第二相形式析出。当添加的Bi含量?0.3%时,耐腐蚀性能得到一定程度的改善,而添加0.5%Bi后耐腐蚀性能反而降低。结合显微组织分析结果可以说明:固溶在α-Zr基体中的Bi可改善合金的耐腐蚀性能,而合金中析出含Bi和Sn的第二相后又会降低合金的耐腐蚀性能。

英文摘要:

The corrosion resistance of Zr-0.7Sn-1.07Nb-0.32Fe-0.08Cr-xBi (x=0.1, 0.3, 0.5, mass fraction, %) alloys was investigated in superheated stream at 400 ℃/10.3 Mpa by autoclave tests. SEM and TEM equipped with EDS were employed to investigate the microstructures of the alloys and fracture surface morphology of the oxide film. Results show that when the Bi content is below 0.3%, there exists Zr(Nb, Fe, Cr)2 second phase particles (SPPs) with a hexagonal crystal structure (hcp). And when the Bi content is up to 0.5%, besides many Zr(Nb, Fe, Cr)2 SPPs, there are also a few Zr(Bi, Fe, Sn)2 SPPs with an orthogonal structure and Zr-Nb-Bi-Fe-Cr-Sn SPPs with an unidentified structure. This indicates that the maximum concentration of Bi in a-Zr matrix of T5+xBi alloys is 0.3%_〈Cbi〈0.5%. The addition of Bi promotes the precipitation of Sn as SPPs, which is originally in solid solution in the a-Zr matrix of Zr-0.7Sn-l.07Nb-0.32Fe-0.08Cr alloy. When the Bi content is below 0.3%, the corrosion resistance of the alloys improves with the Bi content, but the addition of 0.5% Bi makes the corrosion resistance worse. It indicates that the solid solution of Bi in a-Zr matrix can improve the corrosion resistance, while the precipitation of the SPPs containing Bi and Sn is harmful to the corrosion resistance.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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