锆合金表面Cr涂层的循环热冲击行为

为了研究锆合金表面Cr涂层的循环热冲击行为,使用自研的热冲击设备模拟循环热冲击环境,针对多弧离子镀技术制备的Cr涂层进行不同循环次数的热冲击试验。通过X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计分别分析热冲击前后的物相变化和硬度变化,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)探究Cr涂层的表面破坏行为。循环热冲击过程中,Cr涂层生成的氧化层有“自愈”效果,可以有效阻挡O进入锆合金基体,同时诱发Cr-Zr中间层的非均匀扩散。大量Cr元素的内部扩散会促使α-Zr(O)的生成。热冲击生成的裂纹大量分布于外部氧化层、非均匀扩散的中间层以及α-Zr(O)层。经过N=24次循环热冲击后,残余的Cr涂层仍然可以有效保护锆合金基体,避免Zr与大量O反应。通过将锆合金表面Cr涂层的循环热冲击行为分为三个阶段,进一步揭示了循环热冲击作用下锆合金Cr涂层的组织结构和抗热冲击性能的演变规律。

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本文档关键词:涂层,合金,冲击,循环,表面