锆合金由于具有机械强度高、抗腐蚀和变能力强以及热中子吸收截面小等优异性能,在核反应堆中被广泛应用。本文以Zr-Sn-Nb合金为研究对象,在室温以及375~oC其进行了轴向力和内压共同作用的多轴棘轮试验,并在室温下将Zr-Sn-Nb合金和Zr-Nb合金的多轴棘轮应变累积规律进行了对比,探究了温度、轴向应力幅值、内压以及合金元素对锆合金单/多轴棘轮效应的影响,主要得到以下结论:(1)室温下,在内压和轴向力共同作用时,轴向应力幅值增大会使得Zr-Sn-Nb合金的轴向棘轮应变和环向棘轮应变增大;内压则会抑制轴向棘轮应变的累积,同时促进环向棘轮应变的累积。(2)室温下,同样的多轴载荷作用下,内压对Zr-Nb合金的环向棘轮应变的促进作用相比Zr-Sn-Nb合金更为显著,应力幅值对Zr-Nb合金的轴向棘轮应变累积作用也更为显著,说明适量的Sn元素加强了Zr-Sn-Nb合金抵抗棘轮变形的能力。(3)375~oC下,Zr-Sn-Nb合金的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率都比室温显著下降。(4)375~oC下,Zr-Sn-Nb合金在单轴对称循环载荷作用下,由于高温下变形机制的改变,轴向棘轮应变在压缩方向上累积;随着平均应力增大,轴向棘轮应变转为在拉伸方向上累积。(5)375~oC下,在内压和轴向力同时作用时,Zr-Sn-Nb合金多轴棘轮特性对轴向应力幅值和内压更加敏感,环向棘轮应变和轴向棘轮应变随着轴向应力幅值增大而增大;内压增大会很大程度上抑制轴向棘轮应变累积同时极大的促进环向棘轮应变。(6)375~oC下,Zr-Sn-Nb合金表现出显著的时相关性,轴向棘轮应变随着轴向峰值保持时间的增加而快速增大,此时蠕变应变占棘轮应变的主要部分。