论文部分内容阅读
Zr、Cu、Cr、Fe和Sn等是核用锆合金材料的重要合金元素。近几年,Cu元素作为锆合金重要添加元素受到广泛关注,可以有效提高锆合金耐腐蚀性能。研究Cu元素与其他锆合金元素间的相组成关系,将为解释相关锆合金的相变过程、控制锆合金第二相析出、建立面向计算机辅助设计的新型锆合金热力学数据库提供基础数据。本文利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等实验方法研究测定了Zr-Cr-Cu. Zr-Fe-Cu两个三元合金体系700℃等温截面相图,并进一步拓展研究了(Zr-1.5Sn)-Fe-Cu伪三元体系700℃部分等温截面相图,获得了以下重要的研究成果：(1) 建立了Zr-Cr-Cu三元系700℃等温截面。证实此截面包含9个三相区、18个两相区及10个单相区。第三组元Cr的加入导致高温CuZr相共析分解温度下降,在700℃时形成稳定的三元相τ。研究确定体系中富锆角和富铜角不存在三元化合物。富锆区合金由ZrCr2、(a-Zr)和CuZr2三相构成。富铜区合金由(Cr)、(Cu)和Cu5Zr相构成。(2) 建立了Zr-Fe-Cu三元系700℃等温截面。证实此截面存在两个三元固溶相Zr(Fe,Cu)和Zr2(Fe,Cu),分别用τ1和钇表示。确定体系中存在七个稳定二元化合物Fe2Zr、FeZr3、CuZr2、Cu10Zr7、Cu8Zr3、Cu51Zr14和Cu5Zr,其中Cu51Zr14对第三组元表现出较大的替代固溶范围,体系中不存在Fe23Zr6相。(3) 建立了(Zr-1.5Sn)-Fe-Cu伪三元系700℃部分等温截面。发现一个新的三元相Zr50Cu30Sn20,其成分比接近5：3：2,用T3表示。此截面存在四个三元相,分别为τ1相、τ2相、θ相和T3相。确定体系中存在τ2+θ+Zr+CuZr2、 τ1+τ2+θ+Fe2Zr、τ1+τ2+θ+CuZr2和τ1+T3+Fe2Zr+Cu8Zr3四个四相区。