摘要：为了研究FeCrAl-ODS钢的抗辐照性能,采用原位离子辐照方法研究了FeCrAl-ODS钢辐照过程中位错环的演变,采用纳米硬度表征了FeCrAl-ODS钢的辐照硬化效应。研究结果表明:经离子辐照后,FeCrAl-ODS钢中产生了和1/2位错环,位错环的平均直径和位错环数密度都随辐照损伤剂量的增大而增大。随辐照温度的升高,位错环的生长速率增大而数密度有所降低。经10 dpa离子辐照后,FeCrAl-ODS钢的辐照硬化值仅为0.35 GPa。相比FeCrAl合金,FeCrAl-ODS钢具有较好的抗辐照硬化性能。

摘要：位错环演化是核用锆合金辐照组织演化的主要特征之一,对合金辐照后的力学性能(强度、塑性等)有着决定性的影响。目前,锆合金辐照位错环演化的实验研究主要基于离位中子或离子辐照,无法直接观察位错环的演化过程。为了更深入地理解锆合金辐照下的微观组织演化,本工作采用先进的原位离子辐照实验方法,实时观察Zr-2合金位错环的演化过程,揭示不同辐照损伤剂量和温度对演化过程的影响规律,并结合弥散障碍物硬化模型对合金的辐照硬化性能进行了评估,验证了原位离子辐照用于研究锆合金包壳材料辐照后位错环演化和力学性能评价的可行性和先进性。

摘要：基于电弧熔炼法将可燃毒物硼(B)元素添加到AlNbMoZr基难熔高熵合金(RHEA)中,制备出一种具有中子毒物特性的高强度新型核用RHEA材料。对其进行强度为4 MeV的Kr离子辐照实验,研究了这种材料的Kr离子辐照损伤行为。室温压缩结果表明,AlNbMoZrB合金具有优异的力学性能,其压缩屈服强度可达1180 MPa,压缩强度约为1274 MPa,塑性约为4.8%。对辐照前后这种合金的相结构和显微组织演化的分析结果表明,AlNbMoZrB合金具有典型的枝晶组织,其中枝晶区为无序BCC结构基体相,枝晶间区由FCC结构的Al-Zr相及α-Zr相组成,经Kr离子辐照后α-Zr相发生非晶化转变,还产生了高密度和1/2型位错环。在室温辐照条件下位错环的体积密度约为4.11×10^(22)m^(-3),尺寸为12~16 nm;在300℃辐照条件下位错环的体积密度降低到约1.63×10^(22)m^(-3),尺寸增大到23~27 nm。

摘要：奥氏体不锈钢是超临界水冷堆的堆内构件的候选材料之一,本文实验以奥氏体不锈钢AL-6XN为对象,研究了氢离子辐照对奥氏体钢微观结构的影响.在290℃和380℃下用100keV的H+2辐照,辐照剂量分别为0.5dpa和1.0dpa(displacement per atom).在290℃下,随辐照剂量增加,位错环平均直径从3.8nm增加到5.6nm,数密度略有下降.在380℃下辐照,产生了大尺寸位错环,随着剂量增加,位错环平均直径和数密度显著增加.实验结果表明,氢离子辐照AL-6XN不锈钢产生的缺陷主要是位错环,随辐照剂量增加,产生的位错环尺寸增大,提高辐照温度有利于位错环的迁移和聚集长大.

摘要：通过密西根大学离子束表面改性和分析实验室的大束流加速器研究了Zr-4合金的质子辐照效应。结果表明:当原子离位损伤率约1×10-5 dpa/s,在350癈 质子辐照损伤分别达到2dpa、5dpa和7dpa时,辐照后位错环的密度分别为7×1021/m3、8×1021/m3、15×1021/m3,尺寸分别为7nm、11nm和11nm,表明位错环的密度和尺寸随质子辐照注量有增加的趋势。辐照前后的明场像、高分辨相和电子衍射花样均表明,在350癈 2MeV的质子辐照没有使锆4合金中的hcp-Zr(Cr,Fe)2和fcc-ZrFe2沉淀相发生非晶化转变。

摘要：目的从微观角度实现对微机电系统中微器件局部接触区域弹塑性演化过程和原子迁移演变规律的探寻。方法运用经典分子动力学法,基于EAM和Morse混合势函数,对硬质金刚石探头与软质金属铜基底展开纳米压痕接触特性研究。结果纳米压痕中位错环构型生成与演变有规可循,位错环在受载荷影响时,有着4个演变阶段,即位错环萌芽期→生长期→繁衍期→维持期。当载荷达到一定程度时,压痕中铜基质内密排六方结构的HCP容易与附近类似结构发生关联耦合效应,产生刃型位错和形成螺旋式位错结构,随后以脱落方式构成棱柱形位错结构,并向基底底部发射。另外,整个纳米压痕中,铜基质亚表面损伤最为严重,探头与基底接触区域两侧的位错环迁移处应力较集中。结论纳米接触中铜基质内位错环出现与演变过程,是衡量局部接触塑性变形强弱程度的重要依据和非接触区域损伤程度的内在表现。此次研究结果对细观尺度接触变形行为有着深层次认识,也对纳尺度设计出优异摩擦学性能的微结构有着重要借鉴作用。