0.29V-0.09Ta RAFM钢辐照条件下空洞演化的实验和理论研究

为研究辐照条件下空洞的演化,分别在200 °C, 350 °C和550 °C对低活化铁素体/马氏体钢(RAFM)进行He离子辐照。实验结果显示辐照损伤沿深度呈钟型分布,空洞的尺寸和密度均与空位产生率正相关。随着辐照温度升高,空洞的尺寸增大,密度降低,高温下可以观察到空洞在晶界的聚集和无空洞区(VDZs),在550 °C可以观察到方形空洞。使用相场模型模拟空洞的演化机制,模拟结果显示辐照条件下空洞演化可以分为孕育、形核和生长三个阶段,空洞界面能的各项异性是空洞形状的可能原因。     

低活化钢的氦离子辐照损伤行为

利用氦离子辐照研究了不同辐照温度下低活化钢的辐照损伤行为,采用透射电镜和纳米压痕仪测量和表征了辐照引起的缺陷组织和硬化效应,并分析了两者之间的影响关系。结果表明,氦离子辐照造成的组织变化主要包括气泡和M₂₃C₆相的粗化。气泡在晶界上发生聚集,辐照剂量越大,气泡密度越高;辐照温度越高,气泡尺寸越大、密度越低。辐照之后,低活化钢硬度提高,且辐照温度上升,硬化效应降低。辐照硬化值与缺陷组织的尺寸和密度相关,高密度的小尺寸气泡是氦离子辐照硬化的主要因素,辐照温度升高,气泡密度降低,辐照硬化减弱。