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摘要
熔炼了Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-xNb(x=0, 0.15, 0.50, 1.00,质量分数，%)合金，并制备成板状样品。采用TG-DSC研究了4种锆合金在模拟LOCA工况下800～1200℃的高温蒸汽氧化行为和相变行为，利用金相显微镜分析了氧化样品横截面的显微组织。结果表明，4种锆合金的高温蒸汽氧化性能并没有随Nb含量的变化呈单一的变化规律，其氧化动力学大多遵循线性规律，只有添加0.5%Nb的合金在1000℃的氧化动力学发生了2次转折，由线性规律转变为幂指数规律再转变为线性规律；锆合金中基体的相转变温度随着Nb含量的增加而降低，而其氧化物的相变行为并没有随Nb含量的变化呈单一变化趋势，这说明Nb含量对锆合金氧化物相变行为的影响比对合金相变行为的影响复杂。氧化温度为800、1000和1200℃时，氧化样品截面组织分别为：ZrO2、α-Zr(O),ZrO2、α-Zr(O)、原β-Zr层和ZrO2、α-Zr(O);800℃氧化样品截面各层组织的厚度占比基本不随Nb含量发生变化；1000℃氧化样品截面α-Zr(O)层的厚度占比随Nb含量的增加而增大，原β-Zr层的厚度占比正好相反，出现了指状侵入的α-Zr(O)。1200℃氧化样品截面显微组织厚度占比随Nb含量的变化比较复杂。这说明Nb有促进β→α-Zr(O)转变的作用。
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