Propriétés du matériau en alliage de zirconium 705
Quelles sont les propriétés matérielles de l’alliage de zirconium 705 ?
Le zirconium a une faible section transversale d'absorption des neutrons thermiques, une résistance et une dureté élevées, une excellente résistance à la corrosion et une ductilité. Il est largement utilisé dans les domaines de l’industrie de l’énergie atomique, de l’aérospatiale et de la biomédecine. Il s’agit d’un matériau stratégique important, également connu sous le nom de « métal numéro un de l’ère atomique ». Pour augmenter encore la stabilité de l'utilisation d'alliages de zirconium et réduire les difficultés de traitement et de fabrication, il est essentiel de connecter des matériaux en alliage de zirconium. Par conséquent, il est crucial d'étudier la structure et les propriétés des connexions en double alliage après leur formation grâce à la technologie de soudage, et le soudage par diffusion est une méthode d'assemblage de matériaux courante qui peut être utilisée pour souder le zirconium et les alliages de zirconium.
Alliage de zirconium Zr705 a été utilisé comme matériau de base, du Cu a été ajouté comme couche intermédiaire et le soudage par diffusion sous vide a été effectué dans différentes conditions. Les effets de l’épaisseur de la couche intermédiaire de Cu et de la température de soudage sur la microstructure et les propriétés mécaniques du joint soudé par diffusion ont été principalement étudiés. Les articulations ont été discutées. Le mécanisme de formation ; en outre, la résistance à la corrosion des joints dans des solutions acides a été testée au moyen d'expériences de corrosion par immersion, et la résistance à la corrosion des joints soudés obtenus sous différentes épaisseurs de couche intermédiaire et températures de soudage a été étudiée. Les résultats montrent :
① Après avoir ajouté une feuille de Cu comme couche intermédiaire, lorsque l'épaisseur de la feuille de Cu est de 30 μm - température de soudage 900 > 920 °C et que l'épaisseur de la feuille de Cu est de 10 μm - température de soudage 880, 900, 920 °C, l'interface est formée près de la base. métal Il existe deux structures organisationnelles, la structure de Widmanstatten et la structure à deux phases, qui peuvent être provoquées par la diffusion d'atomes de Cu. Lorsque la température dépasse 920 °C et atteint 940 ou 960 °C, la température à laquelle a->p est complètement transformée est atteinte et la structure entière du matériau de base est une structure de Widmanstatten.
② Lorsque l'épaisseur de la feuille de Cu est de 30 μm - température de soudage 900, 920 % et épaisseur de la feuille de Cu 10 μm. Température de soudage 880.900 °C, une couche de composé intermétallique est formée au niveau du joint, et cette couche de composé contient des phases Zr2Cu.Zri4Cu5i> ZrCu>ZrCu5 et Zr3Cu8 et des phases Zr7Cuio et Zr8Cu5 peuvent exister. De plus, lors de l'utilisation de Cu d'une épaisseur de 10 µm comme couche intermédiaire à la même température (920 °C), aucun composé intermétallique ne s'est formé, ce qui indique que l'épaisseur de la feuille de cuivre a un certain impact sur la réaction chimique interfaciale. En augmentant la température de soudage à 940 °C et 960 °C. (Au temps 2, aucune couche de composé métallique ne s'est formée dans les joints où du Cu d'une épaisseur de 30 pm ou 10 pm a été ajouté comme couche intermédiaire. La raison peut être que la température de soudage a accéléré le taux de diffusion et la distance des atomes de Cu dans le matrice Zr, et les atomes de Cu étaient solides. Dissous dans la matrice Zr, une zone de solution solide Zr-Cu plus large est finalement formée.
③ À l'épaisseur d'une feuille de 30 μmCu, la résistance à la traction maximale augmente progressivement avec l'augmentation de la température, et l'allongement augmente d'abord puis diminue, puis la température est de 940 °C ; à l'épaisseur d'une feuille de 10 μmCu, la résistance à la traction et l'allongement maximum sont tous deux. Les propriétés mécaniques des joints qui forment la couche de composé sont médiocres, ce qui devrait être dû à la phase dure et cassante du composé intermétallique. Les propriétés mécaniques des joints sans composé intermétallique métallique sont considérablement améliorées lorsque la température est de 940 °C. Lorsque, la résistance à la traction et l'allongement maximum du joint étaient les plus élevés parmi toutes les épaisseurs, et ont augmenté de 576 MPa et 23 % à 30 μm à 580 MPa et 32 % à 10 μm (matériau de base d'origine 585 MPa et 44 %).
Le taux de corrosion de alliage de zirconium dans un liquide corrosif acide est inférieur à 0.5 %/h. Du point de vue de la micromorphologie de la corrosion, la résistance à la corrosion est la suivante : matériau de base après soudage > zone de soudure sans couche composée > matériau de base d'origine > couche composée Zone de soudure ; du point de vue du taux de corrosion et du taux de perte de poids, le taux de corrosion et le taux de perte de poids du matériau de base d'origine sont les plus élevés, le taux de perte de poids atteignant 44 %. À mesure que la température de soudage augmente, le taux de corrosion diminue et le taux de perte de poids diminue.
