锆合金由于其优良的抗腐蚀性能和机械性能被广泛的应用于核工业领域,而锆合金中第二相粒子的分布、大小及其种类对合金的抗腐蚀性能和机械性能有着重要的影响。由于人们对锆合金中控制第二相颗粒种类、大小、分布等因素认识程度尚不完整,而且对锆合金中第二相颗粒与抗腐蚀性能的关系尚存争议,特别是在跟踪加工工序过程中的第二相颗粒的定量研究很少。本论文较为系统地采用SEM等微观研究手段跟踪研究了在锆合金加工工序过程中第二相颗粒的大小,分布等重要信息。在此基础上,本论文发现了在加工工序中影响第二相颗粒的关键因素:热轧温度与退火温度对第二相颗粒的影响较大,并且简要地提出了控制第二相颗粒的修改建议,这可以为加工工艺的优化提供良好的理论与实践支持。跟踪锆合金加工工序中的第二相颗粒变化的研究表明:(1)N18锆合金在各个加工工序下第二相颗粒形状呈圆形或近似于圆形并且在加工过程中没有明显地破碎现象;从热轧样品到最终退火各个不同工序取得的N18锆合金样品,第二相颗粒大小和百分含量变化不大,但退火状态下的第二相分布比加工状态下分布更为均匀,定量金相统计结果表明各个加工工序下第二相颗粒的平均尺寸均小于100nm,百分含量在2.00%左右;第二相颗粒分布主要集中在10~100nm范围内;(2)在不同的退火(热轧退火、冷轧退火、终轧退火)再结晶过程中,晶粒受到第二相颗粒齐纳钉扎效应的影响,晶粒尺寸与第二相颗粒的尺寸和百分含量存在着齐纳钉扎关系,同时在退火过程中第二相的分布也受到再结晶过程晶粒长大以及晶界迁移的影响,使退火后的第二相颗粒分布更为均匀。(3)根据定量金相统计结果对比分析说明,总体而言减少Sn含量的N5合金第二相颗粒尺寸和而增加Cu含量的N6锆合金比N18合金小10nm左右(终轧退火样品除外),但百分含量差别不大;N18合金的平均尺寸都在100nm以下,终轧退火态第二相颗粒的分布也都比较均匀。而增加Cu元素和Sn元素的锆合金第二相的析出行为可能有所不同,需要进一步深入的研究。(4)试验中发现N5和N6锆合金在终轧退火的不同区域取得样品中,试验结果差别很大,第二相颗粒存在异常长大和分布行为明显改变的现象,此现象可能是样品组织的不均匀性造成的,另外其他因素也可能造成同样的现象比如退火温度和退火时间的准确性。(5)根据对锆合金中的累计退火公式分析,累计退火温度和累计退火时间是影响第二相颗粒的重要参数,故设计了改变热轧温度和退火温度对第二相颗粒影响的试验,试验结果表明提高热轧温度和退火温度,都可以使N18锆合金中的第二相颗粒长大;当退火温度低于600℃时第二相随着退火温度的升高变化不明显,而对于退火温度而言当温度到达600℃以上时,第二相颗粒会有明显地长大,第二相颗粒的分布也有变化。