金属学报

作者：公维佳, 梁森茂, 张敬翊, 李时磊, 孙勇, 李中奎, 李金山

单位：1.西北工业大学 材料学院 西安 710072；2.西北工业大学 太仓长三角研究院清洁能源研究中心 太仓 215400；3.西北工业大学 伦敦玛丽女王大学工程学院 西安 710072；4.北京科技大学 新金属材料国家重点实验室 北京 100083；5.中国工程物理研究院 核物理与化学研究所 绵阳 621900

关键词：锆合金,氢化物,冷却速率,微观形貌,析出应变,

基金：国家自然科学基金项目(U2230124,12005170,U2067217);国防科技工业局乏燃料后处理科研专项项目

氢化物是影响核燃料固有性能与核结构材料服役安全的关键问题，而冷却速率显著影响氢化物的宏观形貌和微观特性。本工作借助OM、BSE-SEM以及EBSD等表征手段，对不同冷却条件下析出的锆氢化物进行了系统研究。实验结果发现，fcc结构δ相是锆合金中形成的主要氢化物结构，其在锆合金板材轧向与横向平面内呈条状分布，随冷却速率提高，亚稳态面心四方(fct)结构γ氢化物数量明显增多。2种结构的氢化物在α-Zr母体晶粒内取向一致，与基体保持{0001}//{111}、<112¯0>//<110>取向关系。证实氢化物尖端的强应变能够诱导新的纳米氢化物优先在已有氢化物尖端位置形核、生长，然后通过氢化物堆垛、排列构成条状氢化物。此外，锆合金中Zr(Fe, Cr)2第二相粒子作为微区氢陷阱与形核位点，对氢化物条状形貌的形成具有促进作用。

来源：2024年第9期

《金属学报》期刊编辑部

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