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Formation of the gamma phase by a peritectoid reaction in the zirconium-hydrogen system

1972; Elsevier BV; Volume: 45; Issue: 3 Linguagem: Inglês

10.1016/0022-3115(72)90170-5

1873-4820

S. Mishra, K.S. Sivaramakrihnan, M.K. Asundi,

Radioactive element chemistry and processing

Studies on the zirconium-hydrogen system have indicated that a peritectoid reaction occurs at about 255 °C between the α and δ phases to give the γ phase. This reaction is dependent upon the interfacial contact and hence is sluggish if the two phases are in massive form. The γ is a stable phase of composition ZrH below 255 °C and decomposes rapidly if heated above this temperature to give α and δ phases. Quenched α with saturated hydrogen, or δ of hightemperature composition, precipitate the γ phase at room temperature and require a long time for completion of the process. Non-equilibrium δ phase in a 49 at% hydrogen alloy, on β quenching and roomtemperature ageing, may transform fully to γ phase by a shear type of mechanism quite similar to the δ to ε transformation. Des études sur le système Zirconium-Hydrogène ont montré que une réaction péritectoide se produit à 255 °C environ entre les phases α et δ pour donner la phase γ. Cette réaction dépend du contact interfacial et par suite est ralentie si les deux phases sont sous forme massive. La phase γ, de composition ZrH, est stable en dessous de 255 °C et se décompose rapidement si elle est chauffée au-dessus de cette température en donnant les phases α et δ. La phase α trempée saturée en hydrogène ou la phase δ de composition correspondant aux hautes températures précipitent la phase γ à température ambiante en exigeant une longue durée pour que le processus de précipitation soit complet. La phase δ hors d'équilibre obtenue dans un alliage à 49 at.% d'hydrogène par trempe de β et vieillissement à la température ambiante peut se transformer complètement en phase γ par un mécanisme de cisaillement tout il fait similaire à la transformation de δ en ε. Untersuchungen im System Zirkon-Wasserstoff haben gezeigt, daβ eine peritektoide Reaktion zwischen der α- und δ-Phase oberhalb 255 °C zur γ-Phase führt. Diese Reaktion ist vom Kontakt der Grenzfläche abhängig und somit langsam, falls die beiden Phasen in massiver Form vorliegen. Die γ-Phase der Zusammensetzung ZrH ist stabil unterhalb 255 °C und zerfällt rasch in die α- und δ-Phase oberhalb dieser Temperatur. Durch Abschrecken der wasserstoffgesättigten α-Phase oder der δ-Phase mit einer bei hohen Temperaturen bestehenden Zusammensetzung scheidet sich die γ-Phase bei Raumtemperatur aus; dieser Prozess erfordert jedoch eine lange Zeit. Die mit einer Legierung aus 49 At.% Wasserstoff nicht im Gleichgewicht stehende δ-Phase kann sich über einen Abschreckprozeβ der β-Phase und Auslagerung bei Raumtemperatur vollkommen in die γ-Phase nach einem Schermechanismus umwandeln, der der δ — ε — Umwandlung ähnlich ist.