高铀U-ZrHx-Er细棒燃料氢化开裂原因分析

采用金相显微镜（OM）和带能谱的扫描电子显微镜（SEM-EDS）分别对用粗铀和精铀熔炼得到的铀锆铒（U-Zr-Er）合金样品及其氢化样品的微观组织、氢化样品的成分进行分析。结果表明，含精铀的氢化样品中杂质元素Fe和C含量比含粗铀的氢化样品低，且成分均匀性较好；含粗铀的氢化样品中U、C和少量Fe元素构成的析出物膨胀系数与锆基体差异较大，当锆基体随着吸氢量的增加而发生体积膨胀时，U、C和少量Fe元素构成的大块析出物作为第二相钉扎在基体内，引起应力集中而造成样品开裂。含精铀的氢化样品中U和以碳化锆形式存在的C元素在氢化锆基体中分布比较均匀，不存在应力过于集中的状况，氢化样品不会产生开裂。