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摘要
以高纯锆为母材制备Zr-1.0Fe-0.2Cu合金,并在400℃/10.3MPa过热蒸汽中进行腐蚀实验。用SEM和TEM对合金及其腐蚀后生成氧化膜的显微组织进行研究。结果表明:Zr-1.0Fe-0.2Cu合金中只存在底心正交的Zr3Fe第二相,Cu元素易偏聚在Zr3Fe相内,使其不易以Zr2Cu相的形式析出,Cu元素的添加能够细化合金中Zr3Fe第二相。Zr-1.0Fe-0.2Cu合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀100 d后,耐腐蚀性能优于Zr-1.0Fe以及Zr-4重熔合金,表明添加少量的Cu元素有利于改善合金的耐腐蚀性能。在腐蚀氧化过程中,含Cu的Zr3Fe相会滞后于合金基体α-Zr相氧化而进入氧化膜。随着氧化进程的加深,第二相中的Zr元素氧化后会以t-ZrO2的形式存在,Fe元素则氧化成m-Fe3O4。伴随着第二相的氧化进程,合金元素Cu和Fe会在氧化膜中扩散流失,不再呈现聚集状态。
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