锆合金是水冷核反应堆中燃料元件的包壳材料。为降低核电成本,需要增加核燃料的燃耗,延长燃料组件的换料周期,因而需要开发性能更好的锆合金。添加合金元素Cu可以提高锆合金的耐腐蚀性能。本项目将选用典型的Zr-Sn、Zr-Nb和Zr-Sn-Nb系合金,配制含Cu的对比锆合金,进行归一化热处理;分析合金的显微组织,以及合金元素Cu的影响;确定含Cu第二相粒子的成分及晶体结构;进行堆外高压釜腐蚀实验,比较耐腐蚀性能的差异;配制与含Cu第二相粒子一致的合金,研究其腐蚀行为;研究锆合金腐蚀后生成氧化膜的显微组织,特别是Cu元素在氧化膜中的存在形式及对氧化膜结构的影响;最终提出合金元素Cu影响锆合金耐腐蚀性能的机理,为新型锆合金的研发提供实验及理论依据。