Właściwości materiału stopu cyrkonu 705

Strona główna > Wiedza > Właściwości materiału stopu cyrkonu 705

Jakie są właściwości materiałowe stopu cyrkonu 705?

stop-cyrkonu 705.webp

Cyrkon ma niski przekrój poprzeczny absorpcji neutronów termicznych, wysoką wytrzymałość i twardość, doskonałą odporność na korozję i ciągliwość. Jest szeroko stosowany w przemyśle energii atomowej, lotnictwie i biomedycynie. Jest to ważny materiał strategiczny, nazywany także „metalem numer jeden ery atomowej”. Aby jeszcze bardziej zwiększyć stabilność zastosowanie stopów cyrkonu i zmniejszyć trudności w przetwarzaniu i produkcji, konieczne jest łączenie materiałów ze stopów cyrkonu. Dlatego ważne jest zbadanie struktury i właściwości połączeń podwójnych stopów po formowaniu za pomocą technologii spawania, a zgrzewanie dyfuzyjne jest powszechną metodą łączenia materiałów, którą można stosować do spawania cyrkonu i stopów cyrkonu.

Stop cyrkonu Zr705 jako materiał bazowy, jako warstwę pośrednią dodano Cu, a spawanie dyfuzyjne próżniowe przeprowadzono w różnych warunkach. Badano głównie wpływ grubości warstwy pośredniej Cu oraz temperatury zgrzewania na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne złącza zgrzewanego dyfuzyjnie. Omówiono stawy. Mechanizm formowania; dodatkowo zbadano odporność korozyjną złączy w roztworach kwaśnych poprzez doświadczenia z korozją zanurzeniową oraz zbadano odporność korozyjną złączy spawanych uzyskaną przy różnych grubościach warstw pośrednich i temperaturach zgrzewania. Wyniki pokazują:

① Po dodaniu folii Cu jako warstwy pośredniej, gdy grubość folii Cu wynosi 30 µm – temperatura zgrzewania 900>920°C, a grubość folii Cu wynosi 10 µm – temperatura zgrzewania 880, 900, 920°C, powierzchnia styku tworzy się w pobliżu podstawy metal Istnieją dwie struktury organizacyjne, struktura Widmanstattena i struktura dwufazowa, która może być spowodowana dyfuzją atomów Cu. Gdy temperatura przekracza 920°C i osiąga 940 lub 960°C, osiągana jest temperatura, w której a->p ulega całkowitej przemianie i cała struktura materiału podstawowego ma strukturę Widmanstattena.

② Gdy grubość folii Cu wynosi 30μm - temperatura zgrzewania 900, 920%, a grubość folii Cu 10μm. Temperatura spawania 880.900°C, na złączu tworzy się warstwa związku międzymetalicznego, która zawiera fazy Zr2Cu.Zri4Cu5i>ZrCu>ZrCu5 i Zr3Cu8 oraz mogą występować fazy Zr7Cuio i Zr8Cu5. Dodatkowo przy zastosowaniu Cu o grubości 10 µm jako warstwy pośredniej w tej samej temperaturze (920°C) nie wytworzyły się związki międzymetaliczne, co wskazuje, że grubość folii miedzianej ma pewien wpływ na międzyfazową reakcję chemiczną. Przy zwiększaniu temperatury lutowania do 940°C i 960°C. (W czasie 2 w złączach, gdzie jako warstwę pośrednią dodano Cu o grubości 30 µm lub 10 µm, nie utworzyła się żadna warstwa związków metalu. Przyczyną może być to, że temperatura zgrzewania przyspieszała szybkość dyfuzji i odległość atomów Cu w matryca Zr, a atomy Cu były stałe.Rozpuszczona w matrycy Zr ostatecznie tworzy się szersza strefa stałego roztworu Zr-Cu.

③ Przy grubości folii 30μmCu maksymalna wytrzymałość na rozciąganie stopniowo rośnie wraz ze wzrostem temperatury, a wydłużenie najpierw rośnie, a następnie maleje, następnie temperatura wynosi 940 °C; przy grubości folii 10μmCu maksymalna wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie są równe. Właściwości mechaniczne złączy tworzących warstwę związku są słabe, co powinno być spowodowane kruchą, twardą fazą związku międzymetalicznego. Właściwości mechaniczne złączy bez metalicznego związku międzymetalicznego ulegają znacznej poprawie w temperaturze 940°C. Kiedy maksymalna wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie złącza były najwyższe spośród wszystkich grubości i wzrosły z 576 MPa i 23% przy 30 μm do 580 MPa i 32% przy 10 μm (oryginalny materiał bazowy 585 MPa i 44%).

Szybkość korozji stop cyrkonu w kwaśnej cieczy żrącej jest mniejsza niż 0.5%/h. Z punktu widzenia mikromorfologii korozji odporność na korozję wynosi: materiał podstawowy po spawaniu > obszar spoiny bez warstwy złożonej > pierwotny materiał podstawowy > warstwa zespolona Obszar spoiny; z punktu widzenia szybkości korozji i szybkości utraty masy, szybkość korozji i szybkość utraty masy pierwotnego materiału bazowego są najwyższe, a szybkość utraty masy sięga 44%. Wraz ze wzrostem temperatury spawania zmniejsza się szybkość korozji i zmniejsza się szybkość utraty masy.