01
锆合金概述
核反应堆中的角色 · 包壳管功能与服役环境 · 从Zr-2到Zr-4再到新型合金
基础发展史
02
锆合金的冶金学基础
α/β相晶体结构 · Sn,Nb,Fe,Cr作用 · 相变温度与热处理原理
晶体合金元素
03
铸锭制备
真空自耗电弧炉熔炼(VAR) · 电极制备 · 二次熔炼与成分均匀化 · 质量检验
熔炼铸锭
04
锻造与挤压开坯
β相区锻造 · α+β两相区锻造 · 挤压参数(温度/速度/润滑)对组织的影响
锻造挤压
05
管坯制备
多道次冷轧与中间退火 · 皮尔格轧制原理 · 轧制力与减壁量控制 · 尺寸精度
冷轧皮尔格
06
中间退火工艺
再结晶/去应力退火区别 · 温度时间对晶粒影响 · 真空退火炉操作
退火晶粒
07
最终冷轧
成品尺寸精度 · 表面质量控制(划伤/压痕/氧化皮) · 轧制油选择与清洁度
冷轧表面
08
最终热处理
再结晶/消除应力退火 · 织构控制(基面/径向) · 力学性能调控
热处理织构
09
矫直与定尺
压力/辊式矫直原理 · 残余应力控制 · 定尺切割与端面加工
矫直定尺
10
表面处理
酸洗(HF+HNO₃) · 表面粗糙度控制 · 钝化处理与清洁度
酸洗钝化
11
无损检测（上）
超声波检测(UT)原理 · 水浸法探伤 · 缺陷判定(长度/深度/当量)
UT探伤
12
无损检测（下）
涡流检测(ET)原理 · 穿过式/点式探头 · 信号分析与伪缺陷识别
ET涡流
13
尺寸与几何检测
外径/壁厚/椭圆度/直线度/端面垂直度 · 测量方法与仪器
计量几何
14
力学性能测试
室温/高温拉伸 · 爆破压力 · 环向与轴向拉伸差异
拉伸爆破
15
腐蚀性能测试
高压釜腐蚀(360℃/18.6MPa) · 增重测量 · 氢化物取向因子(fₙ)
腐蚀氢化物
16
微观组织表征
金相制样(镶嵌/研磨/抛光/蚀刻) · 光学显微镜 · 晶粒度评级
金相晶粒度
17
织构分析
XRD极图测量 · 基面法向/径向取向分布 · EBSD技术应用
XRDEBSD
18
氢化物析出与分布
氢在锆中溶解度 · 析出温度 · 取向与应力关系 · 延迟氢化物开裂(DHC)
氢化物DHC
19
辐照效应
中子辐照硬化/脆化 · 辐照生长 · 辐照蠕变
辐照中子
20
包壳管失效模式
蠕变塌陷 · 疲劳断裂 · SCC · PCI(芯块-包壳相互作用)
失效SCC
21
加工过程中的质量控制
SPC统计过程控制 · 关键工艺参数监控 · 不合格品处理
SPC质量
22
洁净度控制
颗粒物来源 · 清洗工艺(超声波/酒精) · 洁净室管理规范
洁净清洗
23
包装与运输
内包装(防潮袋+干燥剂) · 外包装(木箱/铁箱) · 振动与冲击防护
包装运输
24
标准与规范
ASTM B353 · GB/T 41933 · RCC-M M310 核心要求对比
标准规范
25
新型锆合金
Zr-1Nb(E110) · Zr-2.5Nb · ZIRLO · M5 成分与性能特点
新型合金
26
加工工艺对性能的影响
冷加工率与强度/塑性 · 退火温度与耐腐蚀性关系
工艺性能
27
缺陷分析与案例
分层/夹杂/裂纹/气泡成因 · 预防措施
缺陷案例
28
自动化与智能制造
在线检测 · MES系统 · 机器人上下料与自动化产线
自动化MES
29
成本控制与良率提升
原材料损耗控制 · 工艺优化案例 · 设备维护与OEE提升
成本OEE
30
未来发展趋势
耐事故燃料(ATF)包壳 · SiC复合材料 · 涂层包壳技术
ATFSiC