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：辐照硬化是金属材料的辐照效应之一,开展辐照硬化机理研究有助于设计可靠的反应堆结构材料。辐照产生的缺陷会对位错运动造成阻碍,被认为是辐照硬化的主要原因。近年来快速发展的位错动力学模拟方法为材料的微观组织变化和宏观力学性能之间建立起了桥梁,被广泛用于辐照硬化机理研究。对于一些辐照缺陷如位错环和层错四面体,位错动力学软件已能模拟它们对位错网络演化以及宏观力学响应的影响,使辐照硬化的定量预测成为可能。本文从位错动力学模型、不同类型辐照缺陷硬化效应的位错动力学模拟以及辐照硬化理论模型发展三个方面,综述了辐照硬化位错动力学模拟的研究进展,并展望该研究领域的主要科学问题。

摘要：氧化物弥散强化(ODS)合金作为第4代先进堆结构材料和聚变堆第一壁结构材料的候选材料,其抗辐照性能仍是制约其在快堆和聚变堆领域应用的关键技术难题。本文通过收集ODS合金的成分、固化和热处理工艺、辐照条件、测试条件(包括温度等)及屈服强度等数据约570条,并对数据进行清洗及重要属性的筛选,采用机器学习中反向传播的深度神经网络方法,尝试构建了Cr、Y_(2)O_(3)等关键成分与ODS合金中子辐照硬化的关联性,获得针对ODS合金辐照硬化的性能预测。结果表明:Cr含量约为6%、Y_(2)O_(3)添加量约为0.2%时,ODS合金的辐照硬化程度降低,同时Ti的添加有利于ODS合金辐照硬化程度的降低,而添加Al则会加剧其辐照硬化。据此,后续可得出一定辐照条件下,辐照硬化程度更低的ODS合金成分设计方案。

摘要：目的探究反应堆压力容器用钢中晶粒取向与辐照硬化的关系。方法选用目前在反应堆压力容器中广泛应用的A508-3钢,首先,采用160 keV铁离子对RPV进行室温辐照,辐照损伤分别达0.2、0.5、1.0、10 dpa。然后,通过纳米压痕技术测量辐照前后样品标定区域的硬度。同时,结合电子背散射衍射对辐照前后样品的硬度标定区域进行晶体取向分析。结果实验对不同晶粒取向的纳米压痕数据进行统计分析,发现当晶粒取向在[001]方向附近时硬度值最大,而当晶粒取向远离[001]方向,即取向距[001]的旋转角从0°增大到90°时,硬度值逐渐减小。结论揭示了RPV辐照硬化可能存在较强的取向依赖性,为RPV的逆向设计提供基础。

摘要：开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照脆化和辐照蠕变等.该文主要综述在低温(T<0.3 T_m,T_m是材料的熔点温度)和低辐照剂量下,由原子移位损伤产生的辐照缺陷所导致的辐照硬化行为,即受辐照缺陷的影响,材料的强度会升高.

摘要：采用粉末冶金技术制备了CrMn0.3FeVCu0.06高熵合金,并系统研究了合金的微观组织、力学性能及抗辐照性能。结果表明,CrMn0.3FeVCu0.06合金由bcc结构的固溶体基体和fcc结构的第二相颗粒组成,且由于合金的晶粒尺寸和第二相颗粒的尺寸较小,晶界强化和弥散强化效应有效地提高了合金的强度和硬度。此外,由于第二相颗粒为fcc软相,颗粒起到弥散强化的同时又不会严重降低合金的塑性,因此,CrMn0.3FeVCu0.06合金同时具备高强度和优异的塑韧性。CrMn0.3FeVCu0.06合金的D等离子体辐照试验表明,在500 K、40 eV、1×10^(22) m^(-2)·s^(-1)的辐照条件下,合金内部产生辐照气泡需要的临界辐照剂量Φ_(cr)大于2.0×10^(25) m^(-2),远大于同等辐照条件下在多晶钨中产生气泡的临界剂量,合金的抗辐照鼓泡性能优于传统的多晶钨,且随着辐照剂量的增大,合金表面的辐照气泡尺寸逐渐增大。合金的纳米压痕测试结果表明,辐照温度和剂量对合金辐照硬化效应的作用是相反的,合金的硬度随着剂量的增大而升高,随温度的升高而降低,且由于CrMn0.3FeVCu0.06高熵合金中存在严重的晶格畸变和迟滞扩散效应,合金的辐照硬化效应对温度变化更敏感。

摘要：采用400 keV的Fe+离子在400℃下对一种新型核级Fe13Cr4Al合金进行了辐照,利用透射电镜(TEM)和纳米显微硬度仪分析及测试了其辐照前后的微观结构和硬度值。结果表明:Fe+离子辐照在合金基体中形成了大量位错环而未形成明显尺寸的空位团。随辐照剂量的增加,位错环尺寸不断增大,位错环体密度先增加,后趋于饱和,数值稳定在3.1×1022 /m3。辐照未使合金基体非晶化,但导致Laves析出相发生非晶化转变。随辐照剂量的增加,析出相中Nb、Mo、Ta和Cr 4种元素的含量呈减少趋势,而Si的含量却逐渐增加。在60~100 nm深度范围发生明显辐照硬化现象,临界深度值hc=100 nm。辐照硬化值与辐照剂量呈幂函数关系:ΔHIrr=0.4288(d)0.2311;而与微观组织参量(ND)0.5呈正相关:ΔHIrr=55.36(ND)0.5。