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metastable $\beta$ Zr15Nb 合金中相变变形的原位方法研究

材料科学 2025-11-13 v1

摘要

本研究通过综合性的多技术方法,包括原位高能同步辐射X射线衍射(HEXRD)、电阻测量、差示扫描量热分析(DSC)和热膨胀分析, supplemented by ex-situ 透射电子显微镜(TEM)等手段,考察了 Zr15Nb 合金在线性加热过程中发生的相变过程。研究结果揭示了在从室温至800 deg{\deg}C 的广温范围内出现的复杂相变序列及其相应的结构变化。确定了两种具有接近晶格参数的面心立方(bcc)β\beta 相,即 βZr\beta_{Zr}βNb\beta_{Nb}。室温时,微观组织表现为 metastable βZr\beta_{Zr} + ωath\omega_{ath} 相的混合态。加热过程中,βZr\beta_{Zr} 逐渐分解,形成 βNb\beta_{Nb}。TEM 观察发现,ωiso\omega_{iso} 颗粒呈立方体形状,这源于β\beta 相与 ω\omega 相之间的较大晶格错配。通过原位HEXRD 和合金热力学与电气性能的突变变化,确定ω\omega 相溶解温度约为555 deg{\deg}C。α\alpha 相的生长发生在ω\omega 相溶解之后,导致热膨胀显著增大。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.09236,
  title  = {Phase transformations in metastable $\beta$ Zr15Nb alloy revealed by in-situ methods},
  author = {Anna Veverková and Kristína Bartha and Jozef Veselý and Pere Barriobero-Vila and Jiří Kozlík and Petr Doležal and Jiří Pospíšil and Jana Šmilauerová and Josef Stráský},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09236},
  year   = {2025}
}

备注

Copyright - 2025 The Authors. This is the authors' accepted manuscript (AAM) of the article published in Journal of Materials Science under the CC BY 4.0 license