რა მატერიალური თვისებები აქვს ცირკონიუმ 705 შენადნობას?
ცირკონიუმს აქვს დაბალი თერმული ნეიტრონის შთანთქმის განივი, მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე, შესანიშნავი კოროზიის წინააღმდეგობა და ელასტიურობა. იგი ფართოდ გამოიყენება ატომური ენერგიის ინდუსტრიის, აერონავტიკისა და ბიომედიცინის სფეროებში. ეს არის მნიშვნელოვანი სტრატეგიული მასალა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "ატომის ეპოქის ნომერ პირველი მეტალი". სტაბილურობის შემდგომი გაზრდის მიზნით ცირკონიუმის შენადნობების გამოყენება და შეამციროს სირთულეები დამუშავებასა და წარმოებაში, აუცილებელია ცირკონიუმის შენადნობის მასალების დაკავშირება. აქედან გამომდინარე, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ორმაგი შენადნობის კავშირების სტრუქტურისა და თვისებების შესწავლას შედუღების ტექნოლოგიით ფორმირების შემდეგ, ხოლო დიფუზიური შედუღება არის მასალის შეერთების საერთო მეთოდი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცირკონიუმის და ცირკონიუმის შენადნობების შესადუღებლად.
Zr705 ცირკონიუმის შენადნობი გამოიყენებოდა საბაზისო მასალად, შუა ფენად დაემატა Cu და განხორციელდა ვაკუუმ-დიფუზიური შედუღება სხვადასხვა პირობებში. ძირითადად შესწავლილი იყო Cu შუალედური ფენის სისქის და შედუღების ტემპერატურის გავლენა დიფუზიური შედუღებული სახსრის მიკროსტრუქტურასა და მექანიკურ თვისებებზე. განიხილეს სახსრები. ფორმირების მექანიზმი; გარდა ამისა, მჟავე ხსნარებში სახსრების კოროზიის წინააღმდეგობა შემოწმდა ჩაძირვის კოროზიის ექსპერიმენტებით და შესწავლილი იყო შედუღებული სახსრების კოროზიის წინააღმდეგობა, მიღებული სხვადასხვა შუალედური ფენის სისქესა და შედუღების ტემპერატურაზე. შედეგები აჩვენებს:
① შუალედურ ფენად Cu კილიტას დამატების შემდეგ, როდესაც Cu ფოლგის სისქე არის 30μm-შედუღების ტემპერატურა 900>920 °C და Cu კილიტა 10μm-შედუღების ტემპერატურა 880, 900, 920 °C, ინტერფეისი იქმნება ფუძესთან ახლოს. ლითონი არსებობს ორი ორგანიზაციული სტრუქტურა, Widmanstatten სტრუქტურა და ორფაზიანი სტრუქტურა, რომელიც შეიძლება გამოწვეული იყოს Cu ატომების დიფუზიით. როდესაც ტემპერატურა აღემატება 920 °C-ს და აღწევს 940 ან 960 °C, ტემპერატურა, რომლის დროსაც a->p მთლიანად გარდაიქმნება, მიიღწევა და მთელი საბაზისო მასალის სტრუქტურა არის Widmanstatten სტრუქტურა.
② როდესაც Cu კილიტა სისქეა 30 μm - შედუღების ტემპერატურა 900, 920% და Cu ფოლგის სისქე 10 μm. შედუღების ტემპერატურა 880.900 °C, სახსარში წარმოიქმნება მეტათაშორისი ნაერთის ფენა და ეს ნაერთი ფენა შეიცავს Zr2Cu.Zri4Cu5i> ZrCu>ZrCu5 და Zr3Cu8 ფაზებს და შეიძლება არსებობდეს Zr7Cuio და Zr8Cu5 ფაზები. გარდა ამისა, იმავე ტემპერატურაზე (10 °C) შუალედური ფენის სახით 920 მკმ სისქის Cu-ს გამოყენებისას, არ წარმოიქმნება მეტალთაშორისი ნაერთები, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ სპილენძის ფოლგის სისქე გარკვეულ გავლენას ახდენს ინტერფეისურ ქიმიურ რეაქციაზე. შედუღების ტემპერატურის 940 °C-მდე და 960 °C-მდე გაზრდისას. (მე-2 მომენტში არ წარმოიქმნა ლითონის ნაერთის ფენა შეერთებებში, სადაც შუა ფენად დაემატა Cu სისქით 30pm ან 10pm. მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ შედუღების ტემპერატურამ დააჩქარა Cu ატომების დიფუზიის სიჩქარე და მანძილი. მატრიცა Zr და Cu ატომები იყო მყარი. Zr მატრიცაში გახსნილი საბოლოოდ იქმნება უფრო ფართო Zr-Cu მყარი ხსნარის ზონა.
③ 30μmCu ფოლგის სისქეზე, მაქსიმალური დაჭიმვის სიმტკიცე თანდათან იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და დრეკადობა ჯერ იზრდება და შემდეგ მცირდება, შემდეგ ტემპერატურა 940 °C; 10μmCu ფოლგის სისქეზე, მაქსიმალური დაჭიმვის სიმტკიცე და დრეკადობა ორივეა. ნაერთის ფენის შემქმნელი სახსრების მექანიკური თვისებები ცუდია, რაც უნდა იყოს განპირობებული მეტათაშორისი ნაერთის მყიფე მყარი ფაზის გამო. ლითონის ინტერმეტალთა ნაერთის გარეშე სახსრების მექანიკური თვისებები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, როდესაც ტემპერატურა 940 °C-ია. როდესაც, შეერთების მაქსიმალური დაჭიმვის ძალა და დრეკადობა იყო ყველაზე მაღალი ყველა სისქეს შორის და გაიზარდა 576MPa და 23% 30μm-ზე 580MPa-მდე და 32% 10μm-ზე (ორიგინალური საბაზისო მასალა 585MPa და 44%).
კოროზიის მაჩვენებელი ცირკონიუმის შენადნობი მჟავე კოროზიულ სითხეში 0.5%/სთ-ზე ნაკლებია. კოროზიის მიკრომორფოლოგიის პერსპექტივიდან კოროზიის წინააღმდეგობაა: შედუღების შემდგომი საბაზისო მასალა > შედუღების ადგილი რთული ფენის გარეშე > თავდაპირველი საბაზისო მასალა > შედუღების ფენა შედუღების ფართობი; კოროზიის სიჩქარისა და წონის დაკარგვის სიჩქარის თვალსაზრისით, ორიგინალური საბაზისო მასალის კოროზიის და წონის დაკლების მაჩვენებელი ყველაზე მაღალია, წონის დაკლების მაჩვენებელი 44% -ს აღწევს. შედუღების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, კოროზიის სიჩქარე მცირდება და წონის დაკლების სიჩქარე მცირდება.
