發(fā)布時(shí)間：2021-01-29 18:00

　　中子輻照將會在聚變堆包層結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部產(chǎn)生輻照缺陷和氦等嬗變元素,產(chǎn)生輻照損傷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)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(jī)理尚不明確,而輻照硬化是輻照損傷效應(yīng)的首要表現(xiàn)形式。因此,明確輻照硬化機(jī)制是研究輻照損傷的基礎(chǔ),也是聚變堆包層首選結(jié)構(gòu)材料低活化鐵素體/馬氏體（Reduced Activation Ferretic/Martensitc,RAFM）鋼研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本論文以研究RAFM鋼聚變中子輻照硬化行為和機(jī)理為目標(biāo),針對FDS團(tuán)隊(duì)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(shí)驗(yàn),通過開展輻照前后力學(xué)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(yīng),并就高輻照劑量產(chǎn)生的輻照缺陷和氦泡對輻照硬化貢獻(xiàn)的機(jī)理進(jìn)行了探索研究。首先,針對輻照硬化產(chǎn)生的劑量效應(yīng)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(qiáng)度和顯微硬度隨著劑量（5.4-20.1dpa）的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,在較低的溫度范圍內(nèi),輻照溫度對硬化沒... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)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(yīng)量（按國家地區(qū)分類，百萬噸油當(dāng)量）??

聚變堆的低活化鋼的概念。堆內(nèi)中子福照研究結(jié)果表明，材料中Ｃｒ含量為７－９??ｗｔ％時(shí)，福照引起的初脆轉(zhuǎn)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(jīng)達(dá)到工業(yè)級烙煉規(guī)模，并進(jìn)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(shí)驗(yàn)中通過在材料中添加易殖??變產(chǎn)生氨的合金元素的方式斤展了?ＲＡＦＭ鋼中子福照損傷氨效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。??下面劑量、溫度和氮對福照硬化影響的Ｈ個(gè)方面分別介紹ＲＡＦＭ鋼中子福照硬??化的研究進(jìn)展。??１）福照損傷的劑量效應(yīng)??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(jì)??劃——ＴＴＭＳ－ＯＯｉ＂削，這是Ｅｕｒｏｆｅｒ９７長期發(fā)展規(guī)劃中最重要內(nèi)容之一。該計(jì)劃??中針對Ｅｕｒｏｆｅｒ９７及相關(guān)ＲＡＦＭ鋼進(jìn)行不同溫度下低劑量至高劑量（０．３－８０ｄｐａ）??福照后的力學(xué)性能測試和微觀結(jié)構(gòu)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(nèi)部產(chǎn)生了大量的位錯(cuò)環(huán)等??缺陷團(tuán)，材料的強(qiáng)度和初脆轉(zhuǎn)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(qiáng)度増量和ＤＢＴＴ増量??與劑量呈Ｅ指數(shù)變化關(guān)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(xiàn)】：
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本文編號：3007335