Fe-Cu模型合金中Cu富集现象及微观结构分析

发布时间：2024-05-12 03:35

　　反应堆压力容器钢RPVS (Reactor pressure vessel steel)中微量元素在高温强照射条件下呈微小颗粒析出是导致其材料脆化的主要原因之一。而微量元素Mn、Ni、Gr、Cu等的掺入主要是为了提高合金钢的延展性、机械强度以及抗辐照性能,如Cu作为微量元素加入合金中,可以改善材料的韧性和可塑性等。所以研究微量元素析出过程及原理机制对于核反应堆安全运行具有重要意义。以较典型的微量元素Cu作为例子,在RPVS中,高强度的辐照产生大量的空位、位错和空位团等微观缺陷,微量元素如Cu原子在与微观缺陷相互作用下迁移聚集形成Cu析出团簇,这些微观结构变化进而影响材料的延展性和宏观机械性能。研究Cu纳米析出与微观缺陷相互作用过程,可以为反应堆压力容器钢初期脆化机制提供科学依据。为排除其他元素对Cu析出的影响,简化模型,实验选用Fe-Cu模型合金作为研究对象。通过扫描电子显微镜HR-SEM (High resolution scanning electron microscope)、X射线衍射XRD (X-ray diffractometer)、透射电子显微镜TEM (Transmis...

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摘要
Abstract
目录
第1章 引言
    1.1 研究背景介绍
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本论文研究意义与内容
第2章 Fe-Cu模型合金钢
    2.1 核反应堆压力容器钢
        2.1.1 反应堆压力容器钢概述
    2.2 压力容器钢的辐照损伤
        2.2.1 辐照脆化与硬化
        2.2.2 辐照肿胀
        2.2.3 辐照疲劳
    2.3 Cu析出物与微观缺陷对RPVS的影响
    2.4 Cu析出与微观缺陷形成迁移机制及其表征方法
        2.4.1 Cu析出过程
        2.4.2 微观缺陷形成迁移机制
    2.5 Cu析出与微观缺陷表征
        2.5.1 TEM表征方法
        2.5.2 SEM表征方法
        2.5.3 XRD表征方法
        2.5.4 PAT表征方法
    2.6 Cu析出与微观结构分析实验材料的选择
第3章 实验材料制备与处理
    3.1 Fe-Cu合金的熔炼
    3.2 样品后续处理工艺
        3.2.1 样品线切割
        3.2.2 电化学抛光
    3.3 样品热处理
        3.3.1 退火热处理
        3.3.2 淬火热处理
    3.4 电镜试样处理
        3.4.1 SEM侵蚀处理
        3.4.2 TEM制样处理
第4章 Fe-Cu微观缺陷回复过程
    4.1 退火热处理研究Cu析出物与微观缺陷热回复
        4.1.1 DBS测量结果
        4.1.2 PAL谱测量结果
        4.1.3 SEM测量结果
    4.2 淬火热处理研究Cu析出物与微观缺陷热回复
        4.2.1 CDB测试结果
        4.2.2 SEM测试结果
    4.3 小结
第5章 形变退火研究Cu析出过程
    5.1 Fe-Cu合金退火冷轧形变
        5.1.1 PAL结果
        5.1.2 DBS测量结果
    5.2 冷轧形变后等时退火热处理
        5.2.1 退火冷轧形变后热处理
        5.2.2 淬火冷轧形变后等时退火热处理
    5.3 小结
第6章 Fe-Cu合金辐照微结构变化研究
    6.1 Fe离子辐照后微观结构变化
        6.1.1 Fe离子辐照产生缺陷损伤模拟
        6.1.2 Fe离子辐照后微观结构变化
    6.2 H离子辐照后微观结构变化
        6.2.1 H离子辐照产生缺陷损伤模拟
        6.2.2 H离子辐照后微观结构变化
    6.3 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果



本文编号：3970803