低铌新锆合金的抗蠕变性能

摘要

本文通过对低铌新锆合金板材的蠕变性能曲线和变形亚结构的分析及对微观组织研究探讨了低铌新锆合金的蠕变过程及其抗蠕变性能优越的原因.铌对锆有较高的强化作用,但对锆的抗蠕变性能的影响则较为复杂.含3％～5％Nb的锆合金在400℃以下有较高的抗蠕变性能,含15％Nb的锆合金的抗蠕变性最低,而铌含量增至30％时的锆合金的抗蠕变性则又升高.低Nb新锆合金的Nb含量w(Nb)在0.3％～0.36％之间,这样少的Nb含量不可能有大量的β-Nb相产生,它对锆合金的强化作用应归于固溶强化一类.对工业化规模生产的低铌新锆板材的力学性能的近期研究表明,按既定工艺生产的低铌新锆合金板材的拉伸性能并未比Zr-4合金板材的拉伸性能有多大提高,但其抗蠕变性能却比Zr-4板材好得多.在400℃、157MPa应力作用下,低铌新锆合金的蠕变断裂时间是常规Zr-4板材的5倍多;在137和117MPa应力作用下,新锆合金的稳态蠕变速率大大低于常规Zr-4的.