合金成分对锆合金腐蚀时吸氢行为影响机理的研究

锆合金是核反应堆中一种重要的结构材料，用作核燃料包壳，在高温高压水中工作。锆与高温水反应生成氧化锆的同时放出氢，部分氢被锆吸收。由于氢化锆析出后使锆合金变脆，因而腐蚀和吸氢是锆合金应用中两个重要的问题。我们前期工作发现，Zr-4合金的吸氢行为与第二相的大小和多少密切相关，为了解释这种现象，提出镶嵌在基体中并分布在表层的Zr(Fe,Cr)2第二相，将是吸氢时的优先通道这种假设。采用改变加工工艺的办法，在Zr-2、Zr-4和Zr-Sn-Nb等不同锆合金中获得第二相大小、多少和分布不同的样品，研究这些因素对样品腐蚀时吸氢性能的影响；研究它们对样品在氢气中高温时吸氢动力学的影响，并与这些不同第二相单体物质的吸氢性能相比，将有可能弄清合金元素影响锆合金吸氢行为的机理，为优化锆材成型加工工艺，控制显微组织，并获得最佳的使用性能提供依据,也可为发展新锆合金时选择合金元素提供参考。