[發明專利]一種在核電用鋯材中獲得高密度納米孿晶的方法

有效

• 申請號: 201610259231.3
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105714225B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 柴林江;王姝儼;陳寶鳳
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 李曉兵

1. 一種在核電用鋯材中獲得高密度納米孿晶的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1) 工件的制備

首先利用線切割設備將核用Zr-2.5Nb合金樣品制成尺寸符合工藝要求的工件，將工件依次經過金相水磨砂紙逐級打磨平滑光亮；再對工件進行電解拋光，拋光電壓為20V，拋光溫度為-40～-20℃，拋光時間為30～60s，電解拋光完成后將工件取出，并分別用清水與無水乙醇清洗工件表面；最后將工件表面吹干，并不留水漬痕跡；

將工件打磨平滑光亮的砂紙依次為400#、800#、1000#、1500#、2000#和3000#的水磨砂紙；

工件表面處理所用電解拋光液體積比為：6%的高氯酸，72%的甲醇，22%的乙二醇單丁醚；

(2) 工件的脈沖激光處理

將表面處理干凈后的工件裝夾在配用的夾具上，放入脈沖激光設備的工作室內，并向工作室內充入惰性氣體作為保護氣體；啟動脈沖激光設備，加載電壓，對鋯合金材料的表面進行激光表面強化處理；

脈沖激光表面強化處理的主要參數范圍：激光功率20~600W，能量密度3~50J/mm²，脈沖寬度2~6ms，離焦量2~4mm，掃描速度5~25mm/s；

將激光強化處理的樣品取出，檢查工件表面質量，通過脈沖激光表面處理后的核電用鋯合金包殼材料表面形成由高密度納米孿晶組成的具有一定深度的改性層組織，改性層深度為1.5~3mm。

2.根據權利要求1所述的一種在核電用鋯材中獲得高密度納米孿晶的方法，其特征在于：在步驟（2）中，待樣品放入脈沖激光設備的工作室內后，所充入的惰性保護氣體為氬氣。