Sn和Nb对锆合金在低真空环境下初期氧化行为的影响

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第6期

论文作者：姚美意 黄微 侯可可 张金龙 谢耀平 胡丽娟 周邦新

文章页码：2118 - 2124

关键词：锆合金;大晶粒样品;初期氧化行为;

摘    要：锆合金是核反应堆中用作核燃料包壳的重要结构材料,研究其在低真空环境下的初期氧化行为有助于认识锆合金的氧化机制。本工作将Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr、Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.15Nb和Zr-1.5Sn-0.35Fe-0.15Cr（质量分数,%,下同）3种合金制成大晶粒样品,再用电解双喷制成透射电子显微镜（TEM）薄样品,并通过大晶粒TEM薄样品在真空度为3 Pa的真空管式炉中进行280和290℃的氧化实验来研究Sn和Nb对锆合金初期氧化行为的影响。结果表明:添加Nb或提高Sn含量均促进Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金在低真空条件下280和290℃氧化初期ZrO₂晶粒的形核和长大。低真空条件下280℃/30 min氧化时,添加Nb会促进ZrO₂晶粒增大,而提高Sn含量使ZrO₂晶粒由球状变为短棒状。随着氧化温度升高（290℃/30 min）,Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr和Zr-1.5Sn-0.35Fe-0.15Cr合金表面ZrO₂晶粒出现长大现象,而Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.15Nb合金表面ZrO₂晶粒形核速率较快。