利用常规与高角分辨率电子背散射衍射表征 Zircaloy-4 中氢化物周围局部变形
材料科学
2023-03-16 v1
摘要
Zircaloy-4 因具备良好力学性能、耐腐蚀性及低热中子吸收截面，被用作水反应堆的燃料包壳材料。然而，Zircaloy-4 的力学表现会在服役期间因吸氢与氢化物形成而下降。这些氢化物脆性大，常降低材料强度与韧性，并增加延迟氢化物开裂（DHC）敏感性。本工作中，制备了含氢化物的粗晶 Zircaloy-4，随后使用低温离子束抛光、等离子聚焦离子束（pFIB）与宽离子束（BIB）方法进行横截面制备，从而得到无氢化物或锆金属优先侵蚀的极高质量平面（通常金相抛光会优先去除氢化物）。继而采用常规与高角分辨率电子背散射衍射（EBSD）分析探究锆基体与氢化物间的形貌、变形场及取向关系。采集了四幅含晶界附近氢化物的分析用图：(a) 氢化物在 triple junction 附近平滑分布于两个相连晶界；(b) 氢化物平滑分布于晶界；(c) 界面平滑分布与伸入晶粒的凸出混合；(d) 伸入单一晶粒的细尺度氢化物。本工作强调，氢化物在锆基体中的不相容性强烈关联于氢化物与基体的取向关系及晶界特征。这些结果有助于深化对氢化物在断裂中作用及应力诱导氢化物重新取向与 DHC 敏感性的理解。
引用
@article{arxiv.2303.08311,
title = {Characterization of local deformation around hydrides in Zircaloy-4 using conventional and high angular resolution electron backscatter diffraction},
author = {Ruth M. Birch and James O. Douglas and T. Ben Britton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.08311},
year = {2023}
}
备注
as submitted