锆合金薄壁细管的单轴拉伸与低周疲劳试验研究

摘要

利用自研制高温夹具完成了Zr-1Nb合金和Zr-4合金薄壁短管试样不同温度下的单轴拉伸和375℃下的等幅低周疲劳试验。试验研究表明：Zr-1Nb合金和Zr-4合金拉伸力学性能随着温度的升高明显下降。当温度由室温变化到175℃时，Zr-4合金的应变硬化程度明显下降，但当温度超过275℃后，温度对其应变 硬化程度的影响明显减弱；应变速率对Zr-4合金的拉伸性能的影响微弱。在等幅应变循环过程中，Zr-4合金表现为循环硬化，应变幅越低硬化现象越明显；Zr-1Nb在较低应变幅下表现为循环硬化特性，而在较高 应变幅下表现为循环软化。两种锆合金的循环应力-应变关系均不符合Manson律。相对于单轴拉伸行为，Zr-4合金在不同温度下的循环行为均表现出明显的强化特性。基于试验数据，给出了两种锆合金的单轴和 循环本构关系及M-C寿命估算模型。