使用的实验材料为工业级锆合金，GB牌号为Zr-5,ASTM标准为R高温轧制态锆合金棒材，直径为16mm,中间层选用纯铜箔。通过XRF测得各材料的化学成分如表2.1和表2.2。
本文使用的实验设备为真空热压炉，该设备具有抽真空、加载力和加热一体功能，如图2.1所示为扩散焊接设备及炉腔结构实图。
热处理工艺对锆R合金的性能和组织的影响取决于(α+β)两相组织中α相的形态，～℃时，β相长大倾向很大并形成粗大针状α相。在实际应用中应根据用途的需要控制合金组织中α相的形态，以获得所需要的性能;对锆R合金热处理，其淬火时效状态较淬火状态的塑性、韧性都获得了提高。
从性能和显微组织来看，本试验中℃加热水冷淬火加℃时效的热处理工艺效果较好，且在化工设备主轴上进行了应用，满足了主轴服役所要求的综合力学性能。
锆是一种稀有金属，它是周期表中Ⅳ-B族元素。锆和锆合金都呈银白色，它们具有熔点高(℃)，密度适中，具有良好的塑性和强度的配合，而且热中子吸收截面小，是原子能工业的重要结构材料。锆在诸多酸、碱介质中表现出优良的抗腐蚀性能，因此锆及锆合金也是一种优秀的化工耐腐蚀结构材料。由于锆及锆合金具有上述优良性能，其在原子能及化工等领域获得了广泛的应用。
锆及锆合金共有5种牌号，每一种都具有优良的耐蚀性能，这几种牌号材料的物理和力学性能仅有略微差别。在化工中广泛应用的是R(Zr)和R(Zr)两种。R是工业纯锆，它是由95.5%～99.2%的Zr和Hf组成;R是含有2.5%Nb的锆合金，Nb可提高其强度和塑性。锆及锆合金材料有板材、线材和棒材等。
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