文档名：高能氦离子辐照对CLAM钢微观结构和力学行为的影响
摘要：聚变堆包层结构材料在服役期间会产生辐照损伤,CLAM钢作为热核聚变堆的首选结构材料,对其进行辐照行为研究十分有必要.采用高能氦离子对CLAM钢进行辐照实验,利用纳米压痕实验结合原子力显微镜(AFM)研究CLAM钢在辐照过程中的微观组织演化和力学性能的变化.结果表明:辐照后的CLAM钢中形成位错环和He泡,且随着辐照剂量的增加,位错环和He泡密度增加,尺寸增大.辐照后CLAM钢发生显著的辐照硬化效应,随着辐照剂量的增加,辐照硬化程度增加,但当辐照剂量增大到一定程度,辐照硬化效应减弱.利用DBH模型和FKH模型讨论辐照中微观结构的变化对辐照硬化效应的影响.随着辐照剂量的增加,压痕周围材料隆起堆积的范围减小,堆积高度增加,且高剂量辐照后压痕周围的堆积中出现了剪切带,表明CLAM钢辐照后脆性明显增加.
Abstract：Theblanketstructuralmaterialoffusionreactorwillinduceradiationdamageduringtheperiodofservice.Asthepreferredstructuralmaterialofthermonuclearfusionreactor,itisnecessarytostudyitsradiationbehaviour.HighenergyheliumionswereusedtoconductirradiationexperimentsonCLAMsteel,andthemicrostructureevolutionandmechanicalpropertiesofCLAMsteelduringirradiationwerestudiedusingnanoindentationexperimentscombinedwithatomicforcemicroscopy(AFM).TheresultsshowthatdislocationloopsandHebubblesareinducedinirradiatedCLAMsteel,andthedensityandsizeofdislocationloopsandHebubblesincreaseswiththeincreaseofirradiationdose.TheresultsoftheindentationexperimentindicatethatCLAMsteelhasasignificantirradiationhardeningeffectafterirradiation.Thedegreeofirradiationhardeningincreaseswiththeincreaseofirradiationdose,butwhentheirradiationdoseincreasestosomeextent,theirradiationhardeningeffectweakens.TheeffectofmicrostructureevolutiononirradiationhardeningeffectisalsodiscussedbyDBHmodelandFKHmodel.Theresultsofindentationmorphologyanalysisshowthattherangeofmaterialprotrusionsaroundtheindentationdecreaseswiththeincreaseofirradiationdose,thestackingheightincreases,andshearbandsappearinthestackingaroundtheindentationafterhighdoseirradiation,indicatingasignificantincreaseinbrittlenessofCLAMsteelafterirradiation.
作者：罗爱博 梁延祥 姚勇 王罗斌 万强 Author：LUOAibo LIANGYanxiang YAOYong WANGLuobin WANQiang
作者单位：西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010;工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室,四川绵阳621010中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：TL341
关键词：CLAM钢 氦离子辐照 辐照硬化 纳米压痕 DBH模型 FKH模型
Keywords：CLAMsteel heliumionirradiation radiationhardening nanoindentation DBHmodel FKHmodel
机标分类号：TG139.8TB383U455
在线出版日期：2024年7月3日
基金项目：国家自然科学基金，四川省科技厅应用基础研究项目高能氦离子辐照对CLAM钢微观结构和力学行为的影响[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(5)罗爱博 梁延祥 姚勇 王罗斌 万强聚变堆包层结构材料在服役期间会产生辐照损伤,CLAM钢作为热核聚变堆的首选结构材料,对其进行辐照行为研究十分有必要.采用高能氦离子对CLAM钢进行辐照实验,利用纳米压痕实验结合原子力显微镜(AFM)研究CLAM钢在辐照过程...参考文献和引证文献
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