中子輻照將會在聚變堆包層結構材料內部產生輻照缺陷和氦等嬗變元素,產生輻照損傷導致結構材料輻照后性能退化,影響聚變堆包層服役安全。聚變中子輻照損傷的影響因素多,其機理尚不明確,而輻照硬化是輻照損傷效應的首要表現形式。因此,明確輻照硬化機制是研究輻照損傷的基礎,也是聚變堆包層首選結構材料低活化鐵素體/馬氏體（Reduced Activation Ferretic/Martensitc,RAFM）鋼研究的熱點和難點。本論文以研究RAFM鋼聚變中子輻照硬化行為和機理為目標,針對FDS團隊牽頭自主研發(fā)的中國低活化馬氏體（China Low Activation Martensitic,CLAM）鋼開展散裂中子輻照實驗,通過開展輻照前后力學性能測試和微觀觀察,研究了輻照硬化的劑量、溫度和氦效應,并就高輻照劑量產生的輻照缺陷和氦泡對輻照硬化貢獻的機理進行了探索研究。首先,針對輻照硬化產生的劑量效應開展研究�；谳^低溫度范圍（56-313℃）散裂中子輻照后CLAM鋼的拉伸性能和顯微硬度,分析了強度和顯微硬度隨著劑量（5.4-20.1dpa）的變化規(guī)律。研究結果表明,在較低的溫度范圍內,輻照溫度對硬化沒... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：124 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１從１９７１年至２０１２年全世界一次能源供應量（按國家地區(qū)分類，百萬噸油當量）??

聚變堆的低活化鋼的概念。堆內中子福照研究結果表明，材料中Ｃｒ含量為７－９??ｗｔ％時，福照引起的初脆轉變溫度（Ｄｕｃｔｉｌｅ－ｔｏ－Ｂｒｉｔｔｌｅ?Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，?ＤＢＴＴ）??増加最小，如圖１．３所示。故ＲＡＦＭ鋼的主要成分Ｃｒ的含量處于７－９?ｗｔ％之間。??國際上ＲＡＦＭ鋼發(fā)展已超過３０年，到目前為止所研發(fā)的ＲＡＦＭ鋼主要有??Ｗ下幾種：歐洲的Ｅｕｒｏｆｅｒ９７鋼口９］、Ｏｐｔｉｆｅｒ鋼口〇］、Ｏｐｔｉｍａｘ鋼刖，日本的Ｆ８２Ｈ??鋼口２’巧和ＪＬＦ－１鋼牌、美國的９Ｃｒ－２ＷＶＴａ鋼【巧、韓國的ＡＲＡＡ鋼［詞、印度的??ＩＮＲＡＦＭ鋼Ｐ７鳴及俄羅斯的民ＵＳＦＥＲ鋼等。其中Ｅｕｒｏｆｅｒ９７鋼與Ｆ８２Ｈ鋼最??為成熟，己經達到工業(yè)級烙煉規(guī)模，并進行了大量的、系統(tǒng)的研巧測試分析ｔｗｗ。??國際上主要發(fā)展的幾種ＲＡＦＭ鋼的成分元素含量見表１．２ｔ４２’４３，Ｗ。??２５〇１?ｉ＊，，乂１／?ｊＬｆ＾＼??１２Ｃｒ＾ｌｎ－）Ｗ??霉?＇、、＼、?ｆｙｆ??＿?？?＼?Ｖ?化化辛＂ＯＣ?ｉ?／ｌ２Ｃｒ?２ｉＷ??￡?１５０－?２．２５Ｃｒ＞２Ｗ％?＼?＼?Ａ．Ｋｏｈｙａａａ?ｅｔ?＃／．?＃?／?ｔ?Ｉ??Ｉ?，?＼＼?（？心，／／??５０?－?■?１０ｄｐａ；３８ＳＣ?７。扔熙／??？?Ｗｐａ；?＂ＤＣ?＂＇Ｃ為、??ｎｌ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?、．一八?Ｖ．?Ｉ??０?２?４?６?８?１０?１２??Ｃｈｒｏｍｉｕｍ?Ｃｏｎｔｅｎｔ?（ｗｔ．％）??圖１．３不同福照劑量條件下

性能影響較大，因此，部分研究者在裂變中子福照實驗中通過在材料中添加易殖??變產生氨的合金元素的方式斤展了?ＲＡＦＭ鋼中子福照損傷氨效應的實驗研究。??下面劑量、溫度和氮對福照硬化影響的Ｈ個方面分別介紹ＲＡＦＭ鋼中子福照硬??化的研究進展。??１）福照損傷的劑量效應??歐洲多家研究單位在聚變發(fā)展共同協(xié)議（Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｆｕｓｉｏｎ?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ??Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ，?ＥＦＤＡ）下研發(fā)了?Ｅｕｒｏｆｅｒ９７，并開展了?＂Ｅｕｒｏｆｅｒ９７福照性能研究計??劃——ＴＴＭＳ－ＯＯｉ＂削，這是Ｅｕｒｏｆｅｒ９７長期發(fā)展規(guī)劃中最重要內容之一。該計劃??中針對Ｅｕｒｏｆｅｒ９７及相關ＲＡＦＭ鋼進行不同溫度下低劑量至高劑量（０．３－８０ｄｐａ）??福照后的力學性能測試和微觀結構分析在高通量堆（ＨｉｇｈＦｌｕｘＲｅａｃｔｏｒ，?ＨＦ民）??口９］及鋼冷快堆６〇１１６〇［６０】中３００°Ｃ中子福照后，材料內部產生了大量的位錯環(huán)等??缺陷團，材料的強度和初脆轉變溫度（ＤＢＴＴ）值隨福照劑量的升高而上升，并??在１０－１５ｄｐａ之后趨于飽種ｅｗｗ。福照引起Ｅｕｒｏｆｅｒ９７鋼強度増量和ＤＢＴＴ増量??與劑量呈Ｅ指數變化關系，滿足Ｍａｋｉｎ－Ｍｉｎｔｅｒ理論模型：Ａ〇ｙ＝Ａ（Ｔｙｓ［ｌ－??ｅｘｐ（－郵?ａ／ｄｐａ〇ＷＧ，如圖?１．４?所示。??５００??２５０?］??－?－?＾??

【參考文獻】：
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