铁基合金中微观缺陷的热演化及氢/氦行为的正电子湮没学研究

发布时间：2021-05-06 17:28

　　核结构材料以其优异的抗辐射性、耐腐蚀性、耐热性和机械性能,广泛应用于裂变、聚变反应堆的内部结构中。核结构材料长期服役在高温、临氢及高通中子辐照的环境下,往往出现老化和脆化现象。但是,这些变化的机制和微观机理,以及对氢/氦与缺陷的相互作用的理解和认识尚不清晰。目前已经存在观察材料中纳米级析出相和开放体积的微观缺陷的技术手段,其中正电子湮没技术对微观缺陷十分灵敏。本文以奥氏体316不锈钢及Fe9Cr合金作为研究对象,研究微观缺陷的热演化及氢/氦行为。这对于深入认识微观缺陷的演化及氢/氦行为的具有重要意义。本文的主要内容及结论如下:（1）研究了奥氏体316不锈钢原始样品微观缺陷的热演化过程:随着退火温度的升高,空位缺陷逐渐回复。673 K-823 K,位错聚集进而形成位错网,这导致了相对较大的开体积缺陷的形成以及硬度的轻微上升。873 K-973 K,有大型微观析出相形成。973 K后,析出相尺寸减小,大型的微观析出相逐渐回溶,并伴随着较小的微观析出相的析出,这些微观析出相大部分在1123 K之前回溶。位错型缺陷浓度在873 K以后持续减少,这导致硬度总体降低,同时,不同大小和浓度的析出相导... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 奥氏体316 不锈钢
        1.1.2 奥氏体316 不锈钢中氢与缺陷的作用问题及现状
        1.1.3 Fe9Cr合金
    1.2 研究内容及特点
第2章 样品制备和实验方法
    2.1 样品处理方法
        2.1.1 机械抛光
        2.1.2 电化学抛光
        2.1.3 退火处理
        2.1.4 透射电镜样品
    2.2 微观缺陷的导入及表征
        2.2.1 电解充氢
        2.2.2 高温淬火
        2.2.3 冷轧形变
        2.2.4 热脱附谱仪
        2.2.5 维氏硬度
    2.3 正电子湮没谱学
        2.3.1 正电子湮没谱学的特点
        2.3.2 正电子湮没寿命谱
        2.3.3 多普勒展宽谱
        2.3.4 符合多普勒展宽
        2.3.5 慢正电子束
第3章 奥氏体316 不锈钢微观缺陷的热演化
    3.1 样品处理及实验过程
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 PAL及 DBS分析缺陷浓度和类型的变化
        3.2.2 符合多普勒展宽谱
        3.2.3 TEM观察微观形态
        3.2.4 维氏硬度
        3.2.5 建立HV与 S之间的关联
    3.3 本章小结
第4章 奥氏体316 不锈钢与氢的相互作用
    4.1 电解充氢不同时长微观缺陷状态
        4.1.1 样品制备及实验过程
        4.1.2 实验结果与讨论
    4.2 不同程度位错等离子充氢的影响
        4.2.1 样品制备及实验过程
        4.2.2 实验结果与讨论
    4.3 本章小结
第5章 氦辐照对Fe9Cr合金微观缺陷的影响
    5.1 样品处理及实验过程
    5.2 实验结果与讨论
        5.2.1 氦离子注入对材料的损伤及氦的分布
        5.2.2 样品氦辐照后的热脱附谱线
        5.2.3 选择脱附的氦峰值退火
        5.2.4 峰值点退火测慢正电子束结果
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
简历及在学期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高强钢的氢致延迟断裂行为研究进展[J]. 黄发,周庆军.  宝钢技术. 2015(03)
[2]电镀过程中氢脆的产生及其抑制措施[J]. 商红武,安茂忠,杨培霞.  电镀与涂饰. 2008(12)
[3]金属中氢的分析技术进展[J]. 王蓬,王海舟.  冶金分析. 2007(03)
[4]310不锈钢中氢致纳米空洞导致断裂的机理[J]. 陈奇志,黄一中,王燕斌,褚武扬.  中国科学E辑:技术科学. 1998(04)
[5]氢致304L奥氏体不锈钢脆断机理的研究[J]. 张恒华,魏绍琴,姚玉琴,林实.  材料科学与工艺. 1993(02)

硕士论文
[1]慢正电子束团湮没寿命测量方法研究[D]. 韩振杰.郑州大学 2018
[2]低活化钢中微观缺陷捕获氢/氦行为的研究[D]. 朱特.成都理工大学 2016



本文编号：3172333