氧化物弥散强化铁素体钢的电子辐照行为SCIEI

本文利用超高压电子显微镜进行电子辐照实验，分析了我国试制的氧化物弥散强化（ＯＤＳ）铁素体钢的辐照行国．在６７０－７２０Ｋ下辐照时观察到了辐照空洞的形成．辐照条件为７２０Ｋ，９ｄｐａ时的辐照肿胀率小于０．１％．同时在电子衍射图样中发现了明显的衍射环，分析表明这些衍射环的出现是由于电子辐照促进了Ｙ２Ｏ３微细相形成的缘故．     

新型抗辐照氧化物弥散强化（ODS）型铁素体不锈钢辐照损伤特性研究

研制了一种具有低肿用蒿强度的氧化物弥散强化型铁素体钢Ｆｅ－Ｃｒ－Ｗ－Ｔｉ－Ｙ２Ｏ３，并对其抗辐照损伤行为进行了系统研究。电子辐照表明，Ｙ２Ｏ３弥散氧化物质点在所研究的辐照下是稳定的，在辐过程中形成ｂ＝ａ〈１００〉和ｂ＝ａ／２〈１１１〉两种类型的位错环。     

铁素体钢中氢对材料辐照肿胀行为的影响

利用离子加速器将氢离子注入ＪＦＭＳ合金试样，在超高压电子显微镜下进行了电子辐照，对辐照空洞的形成过程进行原位观察，模拟研究了核反应生成的氢对材料辐照肿胀的影响。实验结果表明，注氢主要对照空洞的形核产生促进作用。并由此促进材料的辐照肿胀。在５７０Ｋ辐照时，氢的这一促进辐照空洞形核的作用尚不十分明显。随着辐照温度的升高其作用农渐增强，在６７０Ｋ辐照时，注氢可使辐照空洞的数密度增加一个数量级，材料的辐照     

He对低活性Fe-Cr-Mn(W,V)合金辐照产生点缺陷行为的影响

采用超高压电镜与离子加速器相连结的复合辐照装置，研究了注He对低活性Fe-Cr-Mn(W，V)合金辐照产生的点缺陷及二次缺陷行为的影响．实验结果表明：辐照初期形成的点缺陷与He相互作用，进而影响二次缺陷(位错、位错环和空洞)的形成；He明显促进位错密度增大和空洞核心形成，并导致空洞肿胀增加．对辐照产生的点缺陷与He相互作用的机理进行了理论分析。     

316奥氏体不锈钢离子辐照损伤中的温度效应研究

采用7MeV的Xe26+和1 MeV的Xe20+在室温和600℃下分别对316SS块体和TEM试样进行了辐照实验.利用纳米压痕仪测试材料辐照损伤前后的显微硬度,利用TEM观察辐照损伤前后的微观结构演变,并将室温和600℃的实验结果进行了比对.结果表明,室温离子辐照造成316SS中形成大量尺寸在3~8 nm之间的位错环缺陷,它们会阻碍材料内位错线的自由移动,进而导致材料的硬化.在600℃辐照下,316SS内形成了尺寸介于4~12 nm之间的溶质原子团簇缺陷.尽管其尺寸较室温辐照下形成的位错环有轻微的增大,但是其体积密度较前者显著地降低,辐照硬化现象发生了明显的回复,材料辐照损伤行为存在温度效应.     

金属Co超细粉的γ射线辐照制备

采用γ射线辐照可溶性Co盐溶液可制备金属Co超细微粒及其相应粉体.X射线衍射、电子衍射及相应的TEM形貌分析表明，金属粒子呈现各向异性生长的结晶体，当用醋酸Co作为出发原料，被辐照溶液浓度在0.005－0.2mol／L的范围内，辐照剂量和pH分别在2.3×104-3.9×105Gy和6.0-10.0时，超细粒子的平均粒径一般都在30nm左右.     

Fe-Cr-Mn钢时效析出碳化物的辐照损伤行为

采用电子束辐照及电子束-氦离子束（He^＋）复合辐照方式，研究低活性Fe-Cr-Mn奥氏体钢时效析出碳化物的辐照损伤行为．结果表明：空洞可以在碳化物内部及边界处形成，而边界是优先形成位置；溶质元素在碳化物边界产生偏析；碳化物与γ相界面可以发生移动．从点缺陷与溶质元素相互作用和He的协同相助效应，讨论了时效碳化物辐照损伤的原因，提出相界面的局部移动也是辐照损伤的一种表现形式．     

A508-3钢质子辐照条件下微结构演变研究

在室温下利用190 keV质子对A508-3钢进行辐照,辐照剂量分别为0.108,0.216和0.271 dpa.对辐照前后样品的微结构进行了TEM观察.结果表明,辐照没有产生可观察到的微空洞,辐照缺陷主要是位错环,且大部分为Burgers矢量为〈100〉型的间隙型位错环;位错环大部分均匀分布在基体内,还可见位错环分布在位错线附近的情况;随辐照剂量的增加,位错环尺寸分布范围变宽,平均直径增大,当辐照剂量从0.108 dpa增至0.271 dpa时,位错环的平均直径由约1.8 nm增至约4.6 nm;位错环的数量密度在10²²m^-3数量级并随辐照剂量增加略有增加.对位错环的形成机制及辐照剂量对辐照硬化和脆化程度的影响进行了分析.在实验范围内,由位错环引起的硬化和脆化程度随辐照剂量增加而增大,未出现饱和现象.     

强脉冲离子束辐照对Ni3Al基超合金IC6相变的影响

对定向凝固Ni3Al基超合金IC6，以不同功率密度的强脉冲离子束进行照射，利用X射线衍射分析，研究了辐照后材料表面所产生的物相变化，结果表明：当以低功率密度辐照时，材料表面形成形变织构；随着功率密度的增加，材料表面还会发生部分非晶化，当功率密度进一步增加时，材料表面出现了新相。     

质子辐照A508-3钢显微组织和物相取向关系

利用透射电镜研究了质子辐照对反应堆压力容器钢A508-3钢显微组织形态的影响,基于拍摄的铁素体与渗碳体的复合衍射花样,采用矩阵分析法研究了质子辐照前后试样铁素体与渗碳体之间的取向关系。结果表明,辐照前后A508-3钢的铁素体板条宽度和碳化物的尺寸、体积分数及分布没有发生明显变化。A508-3钢辐照至0.271 dpa时产生了分布较为均匀的位错环,位错环平均直径约为4.6 nm,数量密度约为2.7×1022m-3。在未辐照试样观察到铁素体和渗碳体的取向关系符合Bagaryatskii关系,而0.216 dpa和0.271 dpa辐照试样中观察到铁素体和渗碳体之间出现了3种新的取向关系。这3种新的取向关系的来源及对力学性能的影响值得深入研究。     

电子辐照Fe-Cr-Ni奥氏体合金的空洞体胀与诱起晶界偏析的研究

本文用超高压电镜(HVEM)作为电子束源,研究了Fe-15％Cr-30％Ni合金电子辐照后,合金空洞体胀和诱起晶界偏析.实验结果证明:723K,最大剂量15dpa条件下,体胀量为0.62％.在晶界发生Cr贫化、Ni富化.随着辐照温度提高,晶界偏析程度增加,723K时Cr,Ni在晶界出现最大偏析峰,相应空洞体胀量也最大.结果表明,空洞形成和晶界偏析密切相关,本文提出了辐照诱起晶界偏析模型.     

ODS2铁素体合金抗辐照损伤性能

利用电子辐照,离子辐照等多种辐照模拟方法,对机械合金化方法制备的弥散强化铁素体２合金抗辐射损伤性能进行了研究。实验表明：在抗辐照肿胀和抗辐照偏析方面,所研制的材料明显优于对照实验的氏体合金;积分通量１．７×１０＾１７／ｃｍ＾２氩离子注入,引起表层起泡,龟裂,劣于对照材料,辐照后韧脆转变温度高于Ｆｅ－１３％Ｃｒ合金。存在轧制造成的强度各向异性问题。材料韧性有待提高。     

Effect of aging treatment on irradiation-induced segregation of high Mn-Cr steel

To investigate the effect of aging treatment on irradiation-induced segregation of high Mn-Cr steel, specimens for electron-beam irradiation were prepared from the high Mn-Cr austenitic steel which was solution treated at 1 373 K for 1 h and aging treated at 573 K for 1 000 h, respectively. The electron-beam irradiation was performed at 573 K up to doses of 5.4 dpa in a 1 250 kV HVEM and irradiation-induced segregation analyses were carried out by an EDX in a 200 kV FE-TEM. The results show that void formation is not observed in both solution treated and aging treated ones. The amount of Cr segregation at the grain boundary decreases in the aged one; however, that of Mn is not changed in solution treated one.     

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。     

热处理对CLAM钢焊缝抗辐照损伤性能的研究

为提高中国低活化马氏体钢（China Low Activation Martensitic steel, CLAM）焊缝抗辐照损伤及辐照硬化的能力,采用原子力显微镜（Atomic Force Microscope, AFM）、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）、透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）、掠入射X射线衍射（Grazing Incidence X-ray Diffraction, GIXRD）、拉伸和纳米压痕技术等方法,对热处理前及热处理后的CLAM钢焊缝在室温下经能量为70-KeV、剂量为1×1017 ions/cm2的He+辐照后的辐照损伤情况及力学性能进行了研究。研究结果表明,离子辐照后,热处理前及热处理后焊缝金属中均产生了空洞等微观缺陷,力学性能呈现不同程度的降低。热处理后的CLAM钢焊缝晶粒组织更小、晶界密度更高的特点,阻碍了微观缺陷的相互聚集,焊缝内形成的缺陷分布更均匀、尺寸更小,该焊缝在辐照前及辐照后始终具有更优异的力学性能。通过热处理工艺来细化焊缝晶粒,提高焊缝抗辐照损伤及辐照硬化的能力,是一种可行的思路与方法。     

质子辐照对AL-6XN在高温高压水中的腐蚀行为影响

利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射研究质子辐照前后的奥氏体不锈钢AL-6XN在高温高压水中的腐蚀行为。结果表明,未辐照的样品在高温高压水中生成了完整的氧化膜,样品增重随着浸泡时间的增加而增加,温度越高腐蚀增重越显著。经过质子辐照后的材料在290℃/10 MPa水中氧化膜发生了严重的溶解,浸泡后样品出现了失重,在550℃/25 MPa超临界水中外层氧化膜发生了剥落,且浸泡时间越长氧化膜剥落越严重。质子辐照不影响氧化膜的元素组成和相结构,同时建议了质子辐照后奥氏体不锈钢在高温水中氧化膜剥落的模型。     

CrMn0.3FeVCu0.06高熵合金的微观组织及抗辐照性能研究

本文采用粉末冶金技术制备了CrMn0.3FeVCu0.06高熵合金合金,并系统研究了合金的微观组织、力学性能及抗辐照性能,结果表明,采用粉末冶金制备的CrMn0.3FeVCu0.06合金由BCC结构的固溶体基体和FCC结构的第二相颗粒组成,且由于合金的晶粒尺寸和第二相颗粒的尺寸较小,晶界强化和弥散强化效应有效地提高了合金的强度和硬度,此外,由于第二相颗粒为FCC软相,颗粒起到弥散强化的同时又不会严重降低合金的塑性,因此,CrMn0.3FeVCu0.06合金同时具备高强度和优异的塑韧性。CrMn0.3FeVCu0.06合金的D等离子体辐照试验表明,在500 K、40 eV、1×1022 m-2s-1的辐照条件下,合金内部产生辐照气泡需要的临界辐照剂量Φcr大于2.0×1025 m-2,远大于同等辐照条件下在多晶钨中产生气泡的临界剂量,合金的抗辐照鼓泡性能优于传统的多晶钨,且随着辐照剂量的增大,合金表面的辐照气泡尺寸逐渐增大。此外,合金的纳米压痕测试结果表明,辐照温度和剂量对合金辐照硬化效应的作用是相反的,合金的硬度随着剂量的增大而升高,随温度的升高而降低,且由于CrMn0.3FeVCu0.06高熵合金中存在严重的晶格畸变和迟滞扩散效应,合金的辐照硬化效应对温度变化更敏感。     

Cross-linked graphene layer embedded carbon film prepared using electron irradiation in ECR plasma sputtering

A new path to prepare cross-linked graphene layers embedded carbon (GLEC) films has been reported by introducing electron irradiation during the mirror-confinement electron cyclotron resonance (ECR) plasma sputtering process. The electron irradiation in the ECR plasma was identified by using Langmuir single probe equipped with a designed simulated substrate and the irradiation mode was found to be controlled directly by altering the substrate bias voltage. Cross-linked GLEC film was prepared using the electron irradiation in the pressure of 0.04 Pa and positive bias voltage of 50 V, and the nanostructure and binding configuration of the film were analyzed by high resolution transmission electron microscope (HRTEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that GLEC film contains cross-linked graphene layers grown normally to the substrate surface when the content of sp² hybridized carbon atoms in the film is more than 70%. The tribological behaviors of both cross-linked GLEC films and amorphous carbon films were compared using a Pin-on-Disk tribometer, and the mechanism for low friction coefficient was discussed by using HRTEM observation on wear track. The HRTEM results indicated that the cross-linked GLEC film has the potential to achieve low friction at the beginning of the friction.     

Accumulation and annealing of radiation defects under low-temperature electron and neutron irradiation of ODS steel and Fe-Cr alloys

The processes of accumulation and annealing of radiation defects at low-temperature (77 K) electron and neutron irradiation and their effect on the physicomechanical properties of Fe-Cr alloys and oxide dispersion strengthened (ODS) steel have been studied. It has been shown that the behavior of radiation defects in ODS steel and Fe-Cr alloys is qualitatively similar. Above 250 K, radiation-induced processes of the solid solution decomposition become conspicuous. These processes are much less pronounced in ODS steel because of specific features of its microstructure. Processes related to the overlapping of displacement cascades under neutron irradiation have been considered. It has been shown that, in this case, it is the increase in the size of vacancy clusters, rather than the growth of their concentration, that is prevailing. Possible mechanisms of the radiation hardening of the ODS steel and the Fe-13Cr alloy upon irradiation and subsequent annealing have been discussed.     

电子束辐照对多壁碳纳米管的影响（英文）

在室温下采用透射电子显微镜中汇聚的电子束辐照多壁碳纳米管。结果表明,在能量为100 keV的电子束辐照下除了碳纳米管管壁有一些弯曲外没有其他结构被破坏;当电子能量增加到200 keV时,纳米管有明显的损伤,可以观察到纳米管的无定型化、纳米管外壁的凹坑和缺口。200 keV的电子束辐照还能形成碳洋葱和2根多壁纳米管的焊接。多壁碳纳米管的离位阀能为83~110 keV。能量超过阀能的电子束可以很轻易地损伤纳米管而低于阀能的电子束则很难损坏纳米管,其损伤机理为溅射和原子离位。