Sn和Nb对Zr-Sn-Nb-Fe系锆合金相变的影响

摘要

锆合金由于热中子吸收截面小、导热率高、机械性能好，同时对高温高压水和蒸汽具有良好的抗腐蚀性能，在堆内也有相当好的抗中子辐照性能，是目前核电站反应堆唯一使用的燃料元件包壳材料。在我国自主研发的N36锆合金名义成分基础上,制备了不同Sn和Nb含量的锆合金试样,采用DSC测量锆合金试样的相变温度并研究其相变行为,并采用TEM观察分析第二相的成分和结构.结果表明,在Zr-xSn-1Nb-0.3Fe锆合金中,第二相为Zr(NbFe)1,基本为HCP结构,存在少量FCC结构;随着Sn含量的增加,α/β相变温度和第二相溶解温度逐渐升高,而第二相析出温度变化不大.在Zr-0.4Sn-yNb-0.3Fe锆合金中,随着Nb含量的增加,α/β相变温度、第二相溶解和析出温度都逐渐降低,第二相的类型变化关系为:(ZrNb)2Fe→Zr(NbFe)2→β-Nb,第二相的溶解温度关系为:β-Nb＜Zr(NbFe)2＜(ZrNb)2Fe.