铸态钇锆合金的组织结构及维氏硬度的研究

• 作者: 刘芳辰 王智辉 闫国庆 袁学韬 王力军
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 钇锆合金 铸态组织 固溶度 细化晶粒 维氏硬度
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Papers
• 页码范围: 315-323
• 页数: 9页
• 分类号: TF84
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY19110027

摘要

为了研究Zr对钇合金铸态组织结构、元素分布和维氏硬度的影响,本文使用磁悬浮感应熔炼,对钇合金进行5次熔炼,得到成分偏差小于0.3％、杂质含量低于0.05％、表面质量好的钇合金铸锭.采用X射线衍射(XRD)对合金的物相结构进行标定,随着Zr含量的添加,合金中α-Zr的特征峰逐渐明显,且Y在铸态合金中显示出了固溶度的扩展,对α-Y的晶格参数进行计算,得到室温下Zr在铸态合金中的极限固溶度,约为4％(质量分数).使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对合金的组织进行分析,当Zr的含量小于5％时,钇锆合金组织由简单的等轴晶组成;当Zr的含量大于5％时,晶界处有共晶组织出现.随着Zr含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,说明Zr对Y合金有显著的晶粒细化的作用.经EDS检测,元素Zr主要在晶界位置分布.使用数显维氏硬度计对材料的维氏硬度进行测量,发现当Zr的添加量为1％～20％时,合金元素Zr的添加会增强钇合金的维氏硬度.