原位观察电子束辐照条件下SUS316L钢中辐照肿胀行为

杨苏冰^1,2，杨占兵^1,2，王会^1,2，赵世强²

1. 北京科技大学冶金与生态工程学院2. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室

摘 要：辐照诱导的过饱和空位聚集形成空洞,进而引起的奥氏体不锈钢辐照肿胀现象会造成核反应堆内结构材料失效,危害反应堆安全.利用超高压电子显微镜,在300~500℃区间内,对SUS316L奥氏体不锈钢进行电子束辐照,原位观察辐照过程中空洞演变;辐照结束后,在透射电镜下观察空洞分布,并对空洞尺寸进行测量统计;对比研究不同温度下空洞演变的差异.结果表明:不同温度时电子辐照30 min后,可观察到点缺陷簇、位错环和空洞.其中450℃和500℃时,空洞尺寸最大,分别约为13.3 nm和14.5 nm.这是因为辐照温度升高会提高空位扩散能力,最终增大空洞尺寸.研究结果可为预测不同工作温度下奥氏体不锈钢中辐照肿胀提供实验依据.

关键词：电子束辐照;原位观察;过饱和空位;空洞;辐照肿胀;