Zr-2.5Nb压力管制造过程中的组织结构演变(Ⅰ)——α/β相转变

作者:周宣; 李科元; 李新意; 李宇力; 周军; 惠泊宁; 赵冠楠; 郁光廷
来源:原子能科学技术, 2023, 57(12): 2409-2416.

摘要

由于Zr-2.5Nb为α+β双相合金,其真空自耗熔炼、锻造、β淬火、冷加工、预膜处理等制造过程中的α/β相转变要比燃料包壳用单α相合金复杂得多。为掌握压力管组织结构,利用OM、SEM/ECC、EBSD等技术对Zr-2.5Nb压力管制造过程中的铸态、锻态、热挤压态以及淬火锭坯和锻棒热处理试验结果进行了表征,分析了加工过程中的α/β相转变特点。结果表明,在熔炼、锻造、β淬火和热挤压等工序中,发生β→α/α′、β→α+β转变以及α相、β相再结晶等过程。冷却速度是影响Zr-2.5Nb合金α/β相转变类型和组织特征的关键。β淬火锭坯外表面冷却速度较快,转变组织以β→α′板条为主,锭坯内部冷却速度下降,转变组织为β→α′+α板条。冷却速度较慢的铸锭和锻棒存在α+β魏氏组织,发生β→α+β相转变,铸锭晶界α板条宽度可达1μm。热挤压管坯冷却速度相对较慢,β→α+β转变时以初生α相为基础而生长。锻造过程中,转变的α相还受变形和再结晶影响,呈现出板条、扭折板条、等轴等状态。

  • 单位
    上海核工程研究设计院有限公司; 秦山第三核电有限公司