Phase Transformations in Zirconium and Its Alloys

Abstract

A critical review is presented of all published data on phase transformation in zirconium and its alloys. Topics discussed include: The α → β transformation; factors affecting the stability of α and β zirconium; transformations in the β-phase including ω-phase formation, eutectoidal decomposition and strain induced transformations; transformations in the α-phase including the tempering of martensite and supersaturated alpha, and peritectoid formation of ordered Zr₃Al. The review concludes with examples of phase transformations in commercial zirconium alloys and the effects of these transformations on the mechanical properties of the alloys.

Résumé

Une revue critique de toutes les donnees publiees sur les transformations de phase du zirconium et de ses alliages est présentée. Les sujets traités sont: la transformation α → β, les facteurs influençant la stabilité des phases α et β, les transformations ayant lieu dans la phase β incluant la formation de la phase ω, la décomposition eutectoîdique et les transformations induites par une déformation, les transformations ayant lieu dans la phase α incluant le revenu de la martensite et de la phase α sursaturée, et la formation péritectoïdique d'une phase ordonnee Zr₃Al. Cette revue se termine sur la présentation de plusieurs exemples de transformation de phases des alliages commerciaux de zirconium et l'effet de ces transformations sur les propriétés mécaniques de ces alliages.