氢及氢化物对锆合金疲劳裂纹扩展速率的影响及估算

苟渊; 李言荣; 应诗浩

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氢及氢化物对锆合金疲劳裂纹扩展速率的影响及估算

1. 电子科技大学微电子与固体电子学院, 成都, 610054;
2. 中国核动力研究设计院核燃料及材料国家重点实验室, 成都, 610041

详细信息

作者简介:
苟渊(1969—)，男，在读博士，副研究员。1997年毕业于中国核动力研究设计院核材料专业，获硕士学位。现从事核材料及电子薄膜材料研究工作。

李言荣(1962—)，男，教授，博士生导师。1994年毕业于电子科技大学材料物理与化学专业。现从事电子薄膜研究工作。

应诗浩(1937—)，男，研究员，博士生导师。1965年毕业于中国科学院金属研究所金属学专业。现从事核材料研究工作。

中图分类号: TG14
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出版历程
- 收稿日期: 2005-04-18
- 修回日期: 2005-04-28
- 网络出版日期: 2025-07-29
- 刊出日期: 2005-08-15

Effect of Hydrogen and Hydride on Fatigue Cracking Rate of Zirconium-Based Alloys and Its Estimation

1. School of Microelectronics and Soled-State Electronics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, 610054, China;
2. Nation Key Laboratory of Nuclear Fuel and Materials, Nuclear Power Institute of China, Chengdu, 610041, China

摘要

摘要: 采用紧凑拉伸(CT)试样,研究了不同氢含量的Zr-4及Zr-Sn-Nb合金在室温下疲劳加载裂纹扩展(da/dN)行为,用扫描电镜观察了断口形貌。结果表明,氢含量对疲劳裂纹扩展速率影响微弱,疲劳断裂受通常的裂纹萌生、稳态扩展和瞬间断裂机制控制。根据疲劳裂纹扩展机理,导出了裂纹扩展门槛值ΔK_th的关系式,得出了一个描述疲劳裂纹扩展速率(da/dN)与材料性能常数之间的关系式,该关系式可用于预测材料的疲劳裂纹扩展速率。用锆合金实验数据对(da/dN)预测表达式进行验证,结果表明,预测值与实验值吻合较好。
- 疲劳裂纹扩展 /
- 锆合金 /
- 氢及氢化物
Abstract: In this paper, compact toughness samples are used to study the fatigue cracking prolongation behaviors of Zr-4 and Zr-Sn-Nb alloys with different hydrogen contents. Test results indicate that the hydro- gen contents have little effect on the fatigue cracking rate, and fracture behavior is controlled by the nature fatigue cracking mechanism, which include crack budding, stable prolonging and rapid ultimate fracture. According to the mechanism of fatigue cracking, the relationship of fatigue cracking rate （da/dN） and general properties of materials has been induced. In term of this relationship, calculating values of fatigue crack rate of zirconium-based alloys are consonant with the experimental values.
- Fatigue cracking prolongation /
- Zirconium alloys /
- Hydrogen

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