Ti和Zr添加对ODS铁素体钢纳米氧化物的影响
发布时间：2022-07-22 15:11
ODS铁素体钢由于含有高密度的纳米氧化物颗粒从而拥有卓越的抗辐照性能、抗蠕变性能、抗腐蚀性能、高温强度以及良好的化学稳定性和管理氦的能力,因此最有希望成为第四代裂变堆包壳和未来聚变堆包层的候选结构材料之一。ODS钢合金成分不同所形成的氧化物类型、比例和结构不同,不同物相和晶体结构的纳米氧化物具有不同的性能,对ODS钢中各种纳米氧化物的类型和数量比例进行统计学分析具有重要意义。因此,本文以FeCr-ODS钢（Fe–16Cr–0.1Ti–0.35Y2O3）和FeCrAl-ODS钢（Fe–15Cr–2W–0.1Ti–4Al–0.63Zr–0.35Y2O3）为研究对象,利用高分辨透射电镜（HRTEM）分析了两种钢中的纳米颗粒,通过统计学分析得到了两种钢中各种类型纳米氧化物的数量分数,分别研究了Ti和Zr元素的添加对两种ODS钢中氧化物颗粒成分和占比的影响,再以此分别分析了Ti和Zr元素的添加对抗辐照性、热稳定性和力学性能的影响,主要结论如下:（1）FeCr-ODS钢中约59.5%（数量分数）的小颗粒为Y–T...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 核能的发展
1.2.1 裂变反应堆
1.2.2 聚变反应堆
1.3 反应堆结构材料的服役要求及发展
1.3.1 结构材料的服役要求
1.3.2 常见结构材料的发展
1.4 ODS钢的综合性能
1.4.1 ODS钢的辐照性能
1.4.2 ODS钢的热稳定性
1.4.3 ODS钢的力学性能
1.5 微量元素对ODS钢纳米氧化物颗粒的影响
1.5.1 Ti元素对纳米氧化物颗粒的影响
1.5.2 Al元素对纳米氧化物颗粒的影响
1.5.3 Zr元素对纳米氧化物颗粒的影响
1.6 本文的研究目的及内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究内容
2 实验材料与实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.3 实验方案
2.4 高分辨透射电镜(HRTEM)表征
2.4.1 HRTEM样品制备
2.4.2 高分辨透射电子显微学
3 Ti添加对FeCr-ODS钢纳米氧化物的影响
3.1 纳米氧化物成分和占比
3.2 氧化物颗粒的晶体结构及基体/氧化物界面结构
3.2.1 Y–Ti–O氧化物颗粒
3.2.2 Y–Cr–O氧化物颗粒
3.2.3 TiO2氧化物颗粒
3.2.4 Y2O3氧化物颗粒
3.3 Ti添加对纳米氧化物成分和占比的影响
3.4 Ti添加对纳米氧化物抗辐照性的影响
3.5 Ti添加对纳米氧化物热稳定性的影响
3.6 Ti添加对FeCr-ODS钢力学性能的影响
3.7 本章小结
4 Zr添加对FeCrAl-ODS钢纳米氧化物的影响
4.1 纳米氧化物成分和占比
4.2 氧化物颗粒的晶体结构及基体/氧化物界面结构
4.2.1 Y–Zr–O氧化物颗粒
4.2.2 Y–Ti–O氧化物颗粒
4.2.3 Y–Al–O氧化物颗粒
4.2.4 ZrO_2氧化物颗粒
4.3 Zr添加对纳米氧化物成分和占比的影响
4.4 Zr添加对纳米氧化物抗辐照性的影响
4.5 Zr添加对纳米氧化物热稳定性的影响
4.6 Zr添加对FeCrAl-ODS钢力学性能的影响
4.7 本章小结
5 结论与展望
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
B.学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠冷快堆及其安全特性[J]. 徐銤,杨红义. 物理. 2016(09)
[2]12Cr-ODS钢的微观组织及力学性能[J]. 徐海健,吕铮,高昊,刘春明. 材料热处理学报. 2015(10)
[3]纳米结构9Cr-ODS钢的微观结构及对氦泡形成的影响[J]. 卢晨阳,吕铮,李云鹏,刘春明. 东北大学学报(自然科学版). 2014(08)
[4]超临界水冷堆燃料包壳候选材料的耐腐蚀性能[J]. 沈朝,张乐福,朱发文,鲍一晨. 中国腐蚀与防护学报. 2014(04)
[5]钠冷快堆发展综述[J]. 何佳闰,郭正荣. 东方电气评论. 2013(03)
[6]核废料处理方法及管理策略研究[J]. 郝卿,刘长良,杜子冰. 科技信息. 2012(32)
[7]核能发电技术[J]. 关根志,左小琼,贾建平. 水电与新能源. 2012(01)
[8]ODS铁素体钢中弥散氧化物的研究进展[J]. 李明,周张健,廖璐,许迎利,葛昌纯. 材料导报. 2010(15)
[9]ODS铁素体钢的研究进展[J]. 章林,曲选辉,何新波,段柏华,秦明礼. 材料科学与工程学报. 2009(04)
[10]第4代核能系统研究与发展计划[J]. 曹毅刚,欧阳武. 国际电力. 2005(04)
硕士论文
[1]14Cr氧化物弥散强化铁素体钢的制备与组织性能研究[D]. 张守辉.东北大学 2011
[2]超临界水冷堆堆芯候选材料腐蚀性能研究[D]. 朱发文.上海交通大学 2010
本文编号：3664842
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 核能的发展
1.2.1 裂变反应堆
1.2.2 聚变反应堆
1.3 反应堆结构材料的服役要求及发展
1.3.1 结构材料的服役要求
1.3.2 常见结构材料的发展
1.4 ODS钢的综合性能
1.4.1 ODS钢的辐照性能
1.4.2 ODS钢的热稳定性
1.4.3 ODS钢的力学性能
1.5 微量元素对ODS钢纳米氧化物颗粒的影响
1.5.1 Ti元素对纳米氧化物颗粒的影响
1.5.2 Al元素对纳米氧化物颗粒的影响
1.5.3 Zr元素对纳米氧化物颗粒的影响
1.6 本文的研究目的及内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究内容
2 实验材料与实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.3 实验方案
2.4 高分辨透射电镜(HRTEM)表征
2.4.1 HRTEM样品制备
2.4.2 高分辨透射电子显微学
3 Ti添加对FeCr-ODS钢纳米氧化物的影响
3.1 纳米氧化物成分和占比
3.2 氧化物颗粒的晶体结构及基体/氧化物界面结构
3.2.1 Y–Ti–O氧化物颗粒
3.2.2 Y–Cr–O氧化物颗粒
3.2.3 TiO2氧化物颗粒
3.2.4 Y2O3氧化物颗粒
3.3 Ti添加对纳米氧化物成分和占比的影响
3.4 Ti添加对纳米氧化物抗辐照性的影响
3.5 Ti添加对纳米氧化物热稳定性的影响
3.6 Ti添加对FeCr-ODS钢力学性能的影响
3.7 本章小结
4 Zr添加对FeCrAl-ODS钢纳米氧化物的影响
4.1 纳米氧化物成分和占比
4.2 氧化物颗粒的晶体结构及基体/氧化物界面结构
4.2.1 Y–Zr–O氧化物颗粒
4.2.2 Y–Ti–O氧化物颗粒
4.2.3 Y–Al–O氧化物颗粒
4.2.4 ZrO_2氧化物颗粒
4.3 Zr添加对纳米氧化物成分和占比的影响
4.4 Zr添加对纳米氧化物抗辐照性的影响
4.5 Zr添加对纳米氧化物热稳定性的影响
4.6 Zr添加对FeCrAl-ODS钢力学性能的影响
4.7 本章小结
5 结论与展望
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
B.学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠冷快堆及其安全特性[J]. 徐銤,杨红义. 物理. 2016(09)
[2]12Cr-ODS钢的微观组织及力学性能[J]. 徐海健,吕铮,高昊,刘春明. 材料热处理学报. 2015(10)
[3]纳米结构9Cr-ODS钢的微观结构及对氦泡形成的影响[J]. 卢晨阳,吕铮,李云鹏,刘春明. 东北大学学报(自然科学版). 2014(08)
[4]超临界水冷堆燃料包壳候选材料的耐腐蚀性能[J]. 沈朝,张乐福,朱发文,鲍一晨. 中国腐蚀与防护学报. 2014(04)
[5]钠冷快堆发展综述[J]. 何佳闰,郭正荣. 东方电气评论. 2013(03)
[6]核废料处理方法及管理策略研究[J]. 郝卿,刘长良,杜子冰. 科技信息. 2012(32)
[7]核能发电技术[J]. 关根志,左小琼,贾建平. 水电与新能源. 2012(01)
[8]ODS铁素体钢中弥散氧化物的研究进展[J]. 李明,周张健,廖璐,许迎利,葛昌纯. 材料导报. 2010(15)
[9]ODS铁素体钢的研究进展[J]. 章林,曲选辉,何新波,段柏华,秦明礼. 材料科学与工程学报. 2009(04)
[10]第4代核能系统研究与发展计划[J]. 曹毅刚,欧阳武. 国际电力. 2005(04)
硕士论文
[1]14Cr氧化物弥散强化铁素体钢的制备与组织性能研究[D]. 张守辉.东北大学 2011
[2]超临界水冷堆堆芯候选材料腐蚀性能研究[D]. 朱发文.上海交通大学 2010
本文编号：3664842
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3664842.html
