金属热处理

作者：王博康, 耿东晖, 霍尚乐, 孙巧艳

单位：西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室, 陕西 西安 710049

关键词：Zr-4合金,表面滚压硬化,蠕变行为,再结晶

基金：国家自然科学基金(U21B2057)

通过表面机械滚压技术在Zr-4合金表面引入了厚度约为280 μm的表面硬化层,进行了原始Zr-4合金与表面机械滚压Zr-4合金在360 ℃/50 MPa、360 ℃/85 MPa、360 ℃/125 MPa以及460 ℃/85 MPa下的120 h蠕变试验,研究了表面硬化层对Zr-4合金高温蠕变行为的影响规律,分析了蠕变后Zr-4合金表面硬化层的组织演变。结果表明:表面滚压硬化处理形成的表面硬化层对Zr-4合金360 ℃高温蠕变性能的提升作用微弱,降低了360 ℃/85 MPa的稳态蠕变速率,表面硬化处理Zr-4合金的蠕变总应变量与原始态合金相当;当蠕变温度升高到460 ℃时,表面硬化处理Zr-4合金的稳态蠕变速率和蠕变总应变量均高于原始合金,表明表面硬化处理降低了Zr-4合金的蠕变性能,主要原因是表面硬化层具有高的几何必需位错密度,促进了高温蠕变变形。在高温蠕变过程中少量的表层变形晶粒发生了再结晶,随着蠕变温度升高,再结晶晶粒占比增加。

来源：2026年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

查看金属热处理杂志2026年第2期