国产核用不锈钢辐照损伤研究

邓平^1,2，彭群家^1,3，韩恩厚¹，柯伟¹，孙晨³，夏海鸿³，焦治杰⁴

1. 中国科学院金属研究所中科院核用材料与安全性评价重点实验室2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院3. 国家电投集团科学技术研究院有限公司4. Department of Nuclear Engineering and Radiological Sciences University of Michigan

摘 要：采用2 MeV质子束在360℃对国产核用304不锈钢试样进行了辐照实验,利用显微硬度仪、透射电子显微镜（TEM）和三维原子探针（3DAP）等研究了材料的辐照损伤,分析了辐照剂量对辐照损伤演化的影响规律。结果表明,304不锈钢辐照损伤微观结构以位错环和少量孔洞为主,位错环的数量密度为1022m-3量级,平均尺寸小于10 nm。材料在晶界和位错环处发生元素偏析,其中Cr、Ni在晶界和位错环处偏析程度相近,而Si在位错环处的偏析程度数倍于晶界。位错环平均尺寸和数量密度、晶界偏析程度以及辐照硬化程度均随辐照剂量增加而增加,并在3.0⁵.0 dpa范围内趋于饱和。

关键词：核用不锈钢;质子辐照;位错环;辐照偏析;辐照硬化;