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锆合金具有较低的热中子吸收截面(比铁的热中子吸收截面小约30倍)、优良的力学性能和物理性能,而且具有良好的加工性能以及与UO2良好的相容性,因此被广泛的用于反应堆中。然而,锆合金本身是一种强烈的吸氢材料,在其服役过程中会吸收大量的氢,而氢在锆合金中的固溶度很低,多余的氢就以片状的氢化物析出,氢化物的存在将影响锆合金基体的力学性能。锆合金的发展经历了第一代的Zr-2、Zr-4,第二代优化的Zr-4以及第三代的ZIRLO、M5、E635等。N18锆合金是我国自主研发的一系列较新型的堆用锆合金(N18、N36、NZ2等)之一。本文以N18锆合金为材料,采用电解渗氢方法对试样渗氢。研究了渗氢时间和电流密度对试样中氢含量以及氢化物分布的影响;测定了含氢锆合金的显微硬度;对试样进行了原位拉伸试验,动态观察了拉伸过程中氢化物对锆合金断裂行为的影响;对拉断后的断口形貌进行了观察分析。结果表明:延长渗氢时间和提高电流密度都可以增加试样中的氢含量。当渗氢时间较短时,试样氢含量较低,氢化物单个稀疏分布于试样中;随渗氢时间增加,氢含量增加,氢化物开始聚集成氢化物族,且渗氢时间越长氢化物聚集越严重。N18锆合金的显微硬度随氢含量的增加而增加。N18锆合金的抗拉强度随着试样氢含量增加而增加,其塑性随氢含量增加而降低。原位拉伸过程中观察到,单个氢化物可以随基体发生较大变形而不断裂,有一定塑性。氢化物聚集成氢化物族后,将对合金的变形行为产生较大的影响。微裂纹将从氢化物族处萌生、扩展、连接,然后向基体扩展。氢化物是加速N18锆合金开裂的原因。含氢试样断口出现了二次裂纹,二次裂纹的分布与氢化物分布有相同的特点。氢含量较低时,试样表面氢化物尺寸较小,呈单个稀疏分布,断口表面二次裂纹尺寸较小,也呈单个稀疏分布。随氢含量增加,试样表面氢化物尺寸增大,并聚集成氢化物族,断口表面出现大尺寸的二次裂纹,其形貌与分布同试样表面氢化物族的形貌与分布相对应。从试样表面和断口表面观察到的氢化物和二次裂纹的形貌都呈条状,只是二者分布方向相互垂直,表明试样中氢化物是有一定厚度的片状体。