M5是用于压水堆核心部件包壳管的新型Zr基合金，该合金成型涉及的一系列变形及热处理过程通过影响β-Nb沉淀颗粒的分布决定了合金的最终性能。以M5合金的主成分Zr-1Nb二元合金为研究对象，以板材的轧制代替管材的挤压和轧制，研究变形及热处理对β-Nb颗粒演化的影响，并建立了β-Nb颗粒的位错沉淀动力学模型。研究表明，Zr-1Nb合金经β相区固溶及淬火形成马氏体板条组织，变形向马氏体板条中引入大量位错，并破坏马氏体的板条边界，后续的热处理使β-Nb颗粒在位错优先形核。已经析出的β-Nb颗粒在后续的变形过程中发生回溶，而随后的热处理又使β-Nb颗粒在位错发生再沉淀。建立的位错沉淀动力学模型考虑了位错密度随合金的退火发生回复，与合金的再结晶度紧密相关。模型准确地预测了Zr-1Nb合金β-Nb颗粒的平均尺寸和数密度随时间的演化，也较为成功地预测了β-Nb颗粒体积百分量随时间的变化趋势。