两种Zr(-Sn)-Nb合金与316L不锈钢的冲击磨损性能

作者：胡勇; 余施佳; 刘鑫; 李东兴; 王俊; 蔡振兵

来源：摩擦学学报, 2022, 1-17.

DOI：10.16078/j.tribology.2022125

• 锆合金
• 冲击
• 包壳管
• 磨损机理
• 疲劳剥落

采用316L不锈钢材质的锐角圆锥块作为摩擦对偶，在硼酸锂的液流条件下对两种Zr（-Sn）-Nb合金管进行不同循环次数(N =102，103，104，105，106)的冲击试验. 模拟了锆合金包壳在异物磨蚀情况下的冲击状态，研究了两种Zr（-Sn）-Nb合金管的冲击磨损性能及冲击磨损机制. 结果表明，锆合金管材在冲击磨损作用下的磨损机制主要为塑性变形和疲劳剥落. 机械性能、动力学曲线、冲击磨损试验等数据皆表明，Zr-Sn-Nb合金拥有比Zr-Nb合金更好的抵抗316L不锈钢冲击磨损的能力.磨痕边缘材料塑性流动导致的裂纹形成与扩展及磨痕底部裂纹延伸交汇后发生的疲劳剥落，都会对锆合金管造成严重的磨损去除.冲击过程中，锆合金管与摩擦对偶会发生材料迁移，形成Zr、O、C、Fe元素不均匀分布的磨屑堆积层.

• 单位
  西南交通大学; 中国原子能科学研究院