Microstructure and Mechanical Properties of Tungsten Zircaloy-4 Diffusion Welding Interface
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The tungsten target block is widely used as a target material in spallation neutron sources. However, due to the poor corrosion resistance of tungsten, a corrosion-resistant metal layer needs to be coated on the surface. In this study, Zircaloy-4 coating on tungsten was prepared by hot isostatic pressure diffusion welding in the temperature range of 900 °C to 1400 °C. The microstructure and mechanical properties of the zirconium–tungsten interface were studied. The results show that a clear intermediate diffusion layer was formed at the interfaces, and no obvious defects were found. As the HIP temperature increased from 900 °C to 1400 °C, the thickness of the diffusion layer gradually increased from 0.28 μm to 10.74 μm. Composition and phase structure analysis of the intermediate diffusion layer showed that the main phase of the diffusion layer is ZrW2. The nanoindentation hardness results near the interface showed that the hardness of the ZrW2 diffusion layer was significantly higher than that of W and the zirconium alloy, reaching around 17.96 GPa. As the HIP temperature increased, the bonding strength between Zry-4 and W matrix first increased and then decreased, with the highest bonding strength of 83.9 MPa when the HIP temperature was 1000 °C.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Microstructure and Mechanical Properties of Tungsten Zircaloy-4 Diffusion Welding Interface
- Date Crossref
- 16/06/2025
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Central South University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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China Spallation Neutron Source pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of High Energy Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Dongguan 523803 Spallation Neutron Source Science Center pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
Central South University, Chinese Academy of Sciences et China Spallation Neutron Source, avec 4 autres affiliations.
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