锆合金管材氢化物生长方式地研究.pdfVIP

第27卷 增刊 Vot 稀有金属材料与工程 27，Sugp． METALMATERlAl，SANDENGINEERING (ktober1998 1908年10月 RARE 锆合金管材氢化物生长方式的研究 杨芳林张建军 宋启忠 (西北有色金属研究院西安710016) 摘要核用Zr一4管材试样在LIOH溶液中经360C，18．6MPa下不同的时间渗氢后， 管壁中产生的氢化物以氢化物片的形式存在。氢化物片(条)是在晶介上生长，并且以尖 端延伸的方式向前发展。氢化物片的厚度近似一常数值，与氢畲最(渗氢量)没有对应关 系。氧含量的增加只是增加氢化物片的数量。文中分析了氢化物这种生长方式的原因．指 出细晶粒组织对减少氢化物损伤管材性能是有利的。 关键词锆合金管材氢化物 氢量的需要，保温不同的时问。试样出釜后，把表面 1前言 处理干净以便于取氢分析样品。试样纵向剖开，一部 分进行氢分析，一部分作金相分析。 锆合金包壳管在核反应堆运行过程中吸氢并形 2．3显微组织观察 成氢化物使管材性能降低。氢影响管材性能的因素有 将制备好的金相样品进行SEM观察，并在图象 两方面：一是氢含量多少。氢含量多，氢化物亦多。二 仪上测量氢化物片的厚度。 是氢化物的分布形态。文献[】]报导了作者利用Zr一2 合金压力管在LiOH溶液中渗氢的方法，研究了氢化3实验结果 物在管材径向析出条件。文献[2]报导了作者利用zrr 2合金压力管在高压釜内LiOH中腐蚀渗氢后，测定 实验结果如图1、图2及表1。 了试样的渗氢量。不同的生长方式，得到不同的氢化 图1为不同氢含量试样的纵向剖面、氢化物的扫 物形态。而氢化物的形态不一样，对管材性能的影响 描电镜照片。从图片上可以看出，氢化物分布具有明 也不一样。本实验的目的是研究人工渗氢后的zr一4 显的方向性，基本上与管材的轧制方向一致(管材的 合金管中氢化物的生长方式，以及氢化物生长形态对 轴向)，说明这时的晶粒组织尚带有与管轴相接近的 性能的影响。 方向排列。因氢化物相沿品界择优析出，晶粒排列的 方向性使氢化物分布也具有了方向性。图2是氢含量 2实验方法 为100mg／kg的管材横剖面氢化物的照片(图的的 上、下方向为管壁径向方向)。图1d是图2同一试样 2．1材料 的纵剖面氢化物照片。从不同放大倍数的3张图片可 mm× 实验用材料为锆一4合金管材，规格为如0 以看出。在低倍视场中，氢化物似乎是连续的细条状， 0．7 mm～15 mm。将管材切成14 l*rlm的小试样。用而在高倍视场中，氢化物却是断续排列的，生长情况 粗、细砂纸逐次将试样两端切面磨平，消除毛刺，试 比较复杂。在图1中：(1)箭头“A”表明氢化物条 h 样表面清洗干净，烘干，随后在真空下经560C，2以尖端延伸的方