锆-2合金粉末制备新工艺研究.

杜沛南 姚力夫 李传锋 尹昌耕

杜沛南, 姚力夫, 李传锋, 尹昌耕. 锆-2合金粉末制备新工艺研究.[J]. 粉末冶金技术, 2018, 36(1): 55-60. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2018.01.010
引用本文: 杜沛南, 姚力夫, 李传锋, 尹昌耕. 锆-2合金粉末制备新工艺研究.[J]. 粉末冶金技术, 2018, 36(1): 55-60. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2018.01.010
DU Pei-nan, Yao Li-fu, LI Chuan-feng, YIN Chang-geng. Study on the new preparation technology of Zr-2 alloy powder[J]. Powder Metallurgy Technology, 2018, 36(1): 55-60. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2018.01.010
Citation: DU Pei-nan, Yao Li-fu, LI Chuan-feng, YIN Chang-geng. Study on the new preparation technology of Zr-2 alloy powder[J]. Powder Metallurgy Technology, 2018, 36(1): 55-60. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2018.01.010

锆-2合金粉末制备新工艺研究.

doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2018.01.010
基金项目: 

中国核动力研究设计院青年基金资助项目 2014

详细信息
    通讯作者:

    杜沛南, E-mail: dupeinan@126.com

  • 中图分类号: TG146.4

Study on the new preparation technology of Zr-2 alloy powder

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  • 摘要: 在一次氢化-脱氢法的基础上探索锆-2合金粉末制备的循环氢化-脱氢法新工艺。研究了氢化温度和氢化压力对氢化相转变过程的影响,并在此基础上研究了循环次数对氢化脱氢实验过程、氢化锆组织、锆组织及出粉率的影响,结合工艺组织性能研究,探讨了氢化脱氢过程对裂纹扩展的影响机理。研究结果表明:较优的氢化温度为600 ℃,氢化压力为0.3 MPa,循环次数为2次;循环氢化脱氢是两个过程的动态平衡过程,2次循环可以达到一个较优点;循环氢化脱氢的杂质含量控制可以满足要求。
  • 图  1  研究路线图

    Figure  1.  Research route

    图  2  氢化温度对氢化相转变过程的影响

    Figure  2.  Influence of hydrogenation temperature on hydride phase transition

    图  3  氢化压力对氢化相转变过程的影响

    Figure  3.  Influence of hydrogenation pressure on hydride phase transition

    图  4  循环次数对氢化过程的影响

    Figure  4.  Influence of cycle number on hydrogenation process

    图  5  循环次数对脱氢过程的影响

    Figure  5.  Influence of cycle number on dehydrogenation process

    图  6  不同循环次数下循环氢化脱氢实验后氢化锆显微组织:(a)1次;(b)2次;(c)3次

    Figure  6.  Microstructures of ZrH after cyclical hydrogenation-dehydrogenation in different cycle numbers: (a) 1 time; (b) 2 times; (c) 3 times

    图  7  不同循环次数下循环氢化脱氢实验后锆块显微组织:(a)1次;(b)2次;(c)3次

    Figure  7.  Microstructures of Zr after cyclical hydrogenation-dehydrogenation in different cycle numbers: (a) 1 time; (b) 2 times; (c) 3 times

    图  8  2次循环氢化脱氢后氢化锆块及锆块裂纹扫描电子显微形貌:(a),(b)氢化锆;(c),(d)锆

    Figure  8.  SEM morphology of ZrH and Zr crack after twice cycle hydrogenation-dehydrogenation: (a), (b) ZrH; (c), (d) Zr

    表  1  氢化温度对氢化锆中氢质量分数的影响

    Table  1.   Influence of hydrogenation temperature on hydrogen content by mass

    氢化温度/℃ 500 600 700
    氢质量分数/% 1.78 1.72 1.61
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    表  2  氢化压力对氢质量分数的影响

    Table  2.   Influence of hydrogenation pressure on hydrogen content by mass

    氢化压力/MPa 0.2 0.3
    氢质量分数/% 1.71 1.72
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    表  3  循环次数对氢质量分数影响

    Table  3.   Influence of cycle number on hydrogen content by mass

    循环次数/次 1 2 3
    氢质量分数/% 1.72 1.72 1.69
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    表  4  循环次数对出粉率影响

    Table  4.   Influence of cycle number on powder productivity

    循环次数/次 出粉率/%
    140目 325目
    1 10.61 1.32
    2 15.44 1.28
    3 12.27 1.19
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    表  5  杂质含量分析

    Table  5.   Analysis of impurity content

    杂质元素 O H N
    循环氢化脱氢工艺中杂质含量要求/(μg·g-1) <2500 <25 <120
    2次循环样品中杂质含量/(μg·g-1) 2100 22 106
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  • 收稿日期:  2017-06-05
  • 刊出日期:  2018-02-27

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