钒合金的电子辐照损伤研究

稀有金属, 2015, 39(9): 775-781. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.09.002

钒合金的电子辐照损伤研究

周康宁 ^1, , 张崇宏 ^2, , 崔舜 ^3, , 胡晓康 ^4, , 马通达 ^5,

1.北京有色金属研究总院国家有色金属及电子材料分析测试中心,北京,100088

2.中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州,730000

3.北京有色金属研究总院粉末冶金及特种材料研究所,北京,100088

4.北京有色金属研究总院粉末冶金及特种材料研究所,北京,100088

5.北京有色金属研究总院国家有色金属及电子材料分析测试中心,北京,100088

基金项目: 国家科技部磁约束核聚变能发展研究(ITER)专项项目(2011GB108003)资助

关键词：钒合金 , 电子辐照 , 显微组织 , 力学性能

Electron Irradiation Damage of Vanadium-Based Alloy

Keywords： vanadium alloys , electron irradiation , microstructure , mechanical property

在室温(20 ℃)和高温(450 ℃)下,使用1 mV-高压透射电子显微镜(TEM)原位观察了V-4Cr-4Ti合金微观组织结构的演化和点缺陷团簇行为.原位电子辐照诱导Ti-C-O析出物发生分解,并引入缺陷团簇.这些缺陷团簇捕获电子辐照引入的点缺陷,随着辐照剂量的增加而单调长大.分析这些缺陷团簇平均尺寸与辐照剂量的依赖关系发现:当辐照剂量高于1 dpa时,缺陷团簇的长大速率小于辐照剂量低于0.5 dpa时的速率,说明V-4Cr-4Ti合金中缺陷团簇的长大速率随着辐照剂量的增加而减小.167℃下,运用电子加速器对V-4Cr-4Ti合金进行了离位电子辐照实验,采用小冲杆实验法(SPT)对电子辐照前后V-4Cr-4Ti合金样品进行了力学性能测试.发现相比于未经电子辐照的钒合金样品,经过电子辐照的钒合金样品开始发生塑性形变的位移减少了0.04 mm,说明经过电子辐照后,合金发生了延性损失,塑性降低.随着电子辐照剂量的增加,钒合金样品的最大断裂载荷和断裂韧性均单调增加.

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