高　巍，张　娴，王正品，要玉宏，樊　星

(西安工业大学 材料与化工学院， 西安 710021)



M5和Zirlo合金高温水蒸气氧化行为研究*

高巍，张娴，王正品，要玉宏，樊星

(西安工业大学 材料与化工学院， 西安 710021)

摘要：为了给实际应用中国产M5、Zirlo合金的安全和寿命提供理论依据.文中通过对国产M5和Zirlo合金在高温高压水蒸气下进行1 000 h的氧化试验，分析氧化动力学，结合扫描电镜和能谱分析仪观察试样氧化产物的微观形貌和成分变化,研究其在高温高压水蒸气环境下的氧化行为.在室温下对不同氧化时长的M5和Zirlo合金进行环向拉伸试验，分析其力学性能以及观察断口形貌.试验结果表明：M5和Zirlo合金氧化动力学方程分别为wM5=0.001t0.766 1，R=0.935 15以及wZirlo=0.000 58t0.399 3，R=0.808 34.Zirlo合金1 000 h单位面积氧化增重为0.008 4 mg·mm-2,远小于M5合金0.21 mg·mm-2.M5合金随着氧化时长的增加试样表面被针状的氧化产物完全覆盖，Zirlo合金随着氧化时长增加针状氧化产物增加至1 000 h未完全覆盖试样表面.M5合金表面O元素比例随氧化时长增加逐步增大，Zirlo合金表面O元素随着氧化时长增加变化不大.Zirlo合金抗氧化性能优于M5合金.M5在氧化1 000 h 内强度影响不大，Zirlo合金的强度随着时间的延长有所下降，M5和Zirlo合金的伸长率和断面收缩率随着氧化时间的延长均有所下降，Zirlo合金的伸长率和断面收缩率都小于M5合金，氧化后M5合金的塑性优于Zirlo合金.两者的拉伸断口均为微孔聚集型断裂，断裂类型为韧性断裂.M5合金的力学性能较Zirlo合金更稳定.

关键词：M5锆合金；Zirlo锆合金；高温高压氧化；显微组织；拉伸性能

核电作……