新型鋯合金關(guān)鍵三元體系相圖研究.pdf

1、Zr、Cu、Cr、Fe和Sn等是核用鋯合金材料的重要合金元素。近幾年，Cu元素作為鋯合金重要添加元素受到廣泛關(guān)注，可以有效提高鋯合金耐腐蝕性能。研究Cu元素與其他鋯合金元素間的相組成關(guān)系，將為解釋相關(guān)鋯合金的相變過程、控制鋯合金第二相析出、建立面向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的新型鋯合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文利用X射線衍射儀(ⅪD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDX)等實(shí)驗(yàn)方法研究測定了Zr-Cr-Cu、Zr-Fe-Cu兩個(gè)三元合金

2、體系700℃等溫截面相圖，并進(jìn)一步拓展研究了(Zr-1.5Sn)-Fe-Cu偽三元體系700℃部分等溫截面相圖，獲得了以下重要的研究成果:
　　(1)建立了Zr-Cr-Cu三元系700℃等溫截面。證實(shí)此截面包含9個(gè)三相區(qū)、18個(gè)兩相區(qū)及10個(gè)單相區(qū)。第三組元Cr的加入導(dǎo)致高溫CuZr相共析分解溫度下降，在700℃時(shí)形成穩(wěn)定的三元相τ。研究確定體系中富鋯角和富銅角不存在三元化合物。富鋯區(qū)合金由ZrCr2、(α-Zr)和CuZr2三相

3、構(gòu)成。富銅區(qū)合金由(Cr)、(Cu)和Cu5Zr相構(gòu)成。
　　(2)建立了Zr-Fe-Cu三元系700℃等溫截面。證實(shí)此截面存在兩個(gè)三元固溶相Zr(Fe，Cu)和Zr2(Fe，Cu)，分別用τ1和τ2表示。確定體系中存在七個(gè)穩(wěn)定二元化合物Fe2Zr、FeZr3、CuZr2、Cu10Zr7、Cu8Zr3、Cu51Zr14和Cu5Zr，其中Cu51Zr14對(duì)第三組元表現(xiàn)出較大的替代固溶范圍，體系中不存在Fe23Zr6相。
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