锆合金包壳在典型高温空气中热氧化膜特性的初步研究

TG174.451; 在锆合金包壳表面形成的氧化锆陶瓷层的厚度及致密性是影响其抗磨损性能的主要因素.为此,研究了Zr-Sn、Zr-Nb和Zr-Sn-Nb3种不同成分锆合金在560,600℃典型高温空气中热氧化时氧化锆陶瓷层厚度及致密性随时间的变化规律,探讨了试验表征时间内不同成分锆合金包壳在空气中热氧化时可形成的致密氧化锆陶瓷层的最大厚度.结果表明,试验时间内典型温度下 Zr-Nb 锆合金包壳的氧化锆陶瓷层厚度增长速率最大,Zr-Sn-Nb锆合金包壳的次之,Zr-Sn锆合金包壳的最小;同种成分锆合金包壳在 600℃中的氧化锆陶瓷层厚度增长速率大约是560℃的2 倍;在600℃中Zr-Sn和Zr-Sn-Nb锆合金包壳的氧化锆陶瓷层厚度分别在4～5 μm、9～10 μm时已出现较明显的裂纹,而Zr-Nb锆合金包壳的氧化锆陶瓷层厚度在达到 12 μm时致密性仍较好,无明显裂纹.