New zirconium alloys: phase transformations and their impact on physical properties
Project goals
Due to their good strength, outstanding corrosion resistance, biocompatibility, and the possibility to achieve a low Young’s modulus, Zr alloys are attractive for many practical applications, especially chemical industry and medicine. Most of the research has been done on α and α+β Zr alloys (i.e. with relatively few alloying additions). Recently, there has been an emerging interest in metastable β-Zr alloys in which the high-temperature β phase is retained in a metastable state after quenching due to an increased amount of certain alloying elements. This class of Zr alloys offers new possibilities to improve the mechanical and physical properties of the final product, as the metastable β phase exhibits a wide range of phase transformations. The project will investigate the effect of phase transitions and the resulting microstructure on mechanical properties and corrosion resistance of metastable β-Zr alloys. Complementary to standard laboratory experiments, techniques utilizing synchrotron and neutron radiation will be used, e.g. small-angle X-ray scattering or neutron diffraction.
Keywords
zirconium alloysphase transformationsmicrostructuremechanical propertiescorrosion resistance
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202400001
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
24-10512S
Alternative language
Project name in Czech
Nové slitiny zirkonia: fázové transformace a jejich vliv na fyzikální vlastnosti
Annotation in Czech
Díky svým výjimečným vlastnostem jsou slitiny Zr atraktivními materiály zejména pro chemický průmysl a medicínu. Lze u nich dosáhnout dobré pevnosti, vynikající korozní odolnosti, biokompatibility a nízkého modulu pružnosti. Většina dosavadního výzkumu se zaměřovala na α a α+β slitiny Zr, tj. slitiny s relativně malým množstvím příměsí. Až v poslední době vzrůstá zájem o metastabilní β-Zr slitiny, v nichž přítomnost většího množství určitých příměsových prvků umožní zachovat po zakalení vysokoteplotní β fázi v metastabilním stavu. Tato skupina Zr slitin otevírá zcela nové možnosti pro vylepšení mechanických a fyzikálních vlastností konečného výrobku, neboť v metastabilní β fázi může probíhat celá řada fázových transformací. Tento projekt bude studovat vliv fázových změn a výsledné mikrostruktury na mechanické vlastnosti a korozní odolnost metastabilních β-Zr slitin. Vedle standardních laboratorních metod budou při řešení projektu uplatněny i techniky využívající synchrotronové a neutronové záření, např. maloúhlový rozptyl rentgenového záření (SAXS) nebo neutronová difrakce.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - secondary branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - another secondary branch
—
BM - Solid-state physics and magnetism
JG - Metallurgy, metal materials
JP - Industrial processes and processing
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Apr 1, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
4,995 thou. CZK
Public financial support
4,872 thou. CZK
Other public sources
123 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 995 CZK thou.
Public support
4 872 CZK thou.
97%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2024 - 31. 12. 2027