核能的利用與發(fā)展對于反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料提出越來越高的要求。其中材料的輻照硬化問題以及伴隨著的材料斷裂韌性減弱的問題得到了廣泛的關(guān)注。在先進(jìn)核能系統(tǒng)(快堆、聚變堆)內(nèi)部中子輻照環(huán)境,通過(n,α)反應(yīng)會在結(jié)構(gòu)材料中產(chǎn)生大量He,會影響材料的使用性能。近年來,氧化物彌散強(qiáng)化鋼(ODS鋼)作為重要的候選材料得到廣泛研究。本文的主要目的就是研究納米尺度He-空位的復(fù)合體—He泡對ODS鐵素體鋼輻照硬化的影響。通過室溫條件下多能He離子注入,在兩種ODS鐵素體鋼(16Cr-0.1Ti和15Cr-4Al-0.6Zr-0.1Ti)樣品近表面1微米深度范圍形成了均勻的輻照損傷坪區(qū)。劑量為平均位移損傷0.42dpa/平均He原子濃度7000 appm。對He離子注入后的樣品在真空條件下800℃退火1小時,以促使位錯環(huán)長大合并,同時促使He泡長大為納米尺寸。利用納米壓痕技術(shù)對He離子注入和退火后的樣品進(jìn)行了硬度測試,借助Nix-Gao模型對測試結(jié)果進(jìn)行分析,得到了材料近表層輻照損傷區(qū)的硬度。結(jié)果顯示He離子注入和退火導(dǎo)致ODS鋼樣品發(fā)生了顯著硬化。利用透射電鏡觀察到He離子注入和退火后的兩種ODS鋼樣品中產(chǎn)生...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1（a）全球核電分布地圖，（b）全球各國動力堆數(shù)量自1954年人類開始利用核能發(fā)電以來，經(jīng)過60多年的發(fā)展，核能已經(jīng)成為世界能源三大支柱之一，積累了超過14000堆年的運行經(jīng)驗

圖1.1（a）全球核電分布地圖，（b）全球各國動力堆數(shù)量1954年人類開始利用核能發(fā)電以來，經(jīng)過60多年的發(fā)展，核能源三大支柱之一，積累了超過14000堆年的運行經(jīng)驗。在日本能發(fā)電占全球電力供應(yīng)的15%左右；福島核事故后，日本大量機(jī)以來全球核能年發(fā)電量占比降至....

圖1.2全球最大的17個核能發(fā)電國核發(fā)電量及核電占總電量百分比展將大大改善我國能源結(jié)構(gòu)

石油消費量42.1132.6%5.2017.5%天然氣生產(chǎn)量31.2724.0%1.214.8%消費量30.6623.7%1.675.6%煤炭生產(chǎn)量39.3430.1%18.4573.8%消費量38.8230.0%19.6166.0%核電生....

圖1.3反應(yīng)堆候選結(jié)構(gòu)材料的使用溫度范圍

圖1.3所示為幾種反應(yīng)堆候選結(jié)構(gòu)材料的使用溫度范圍。從圖中可以看出，ODS鋼（oxidedispersionstrengthenedsteel）作為聚變反應(yīng)堆中重要結(jié)構(gòu)材料的候選材料之一，它的使用溫度范圍較為廣闊且其它性能優(yōu)異，因而被廣泛研究。它在高溫條件下具有很好的抗....

圖1.4300series不銹鋼在500℃經(jīng)過10dpa輻照后透射電鏡圖

圖1.4300series不銹鋼在500℃經(jīng)過10dpa輻照后透射電鏡圖1.3.2國內(nèi)外的研究方法與成果現(xiàn)今國內(nèi)外關(guān)于硬化效應(yīng)的研究思路都比較明確，分析手段主要是利用納壓痕和透射電鏡技術(shù)。通過離子束輻照材料表面，在表面幾百納米或幾十微米范圍內(nèi)產(chǎn)生輻照硬化層。再通過納....

本文編號：3908279