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Fe-Cr-Mn奥氏体合金的辐照体胀与诱起晶界偏析行为的研究

胡本芙 , 高桥平七郎 , 伊藤久敏 , 竹山太郎

金属学报

本文采用电子束辐照,研究了Fe-15Cr-xMn合金以及添加W,V合金的孔洞体胀和诱起晶界偏析行为,并对包含晶界在内的辐照区进行成分分析。 结果表明,在Fe-Cr-Mn系合金中孔洞体胀孕育期可以被强烈抑制,晶界偏析也减少。特别是,合金中添加W,V效果更加明显。用Mn代替Ni,通常要发生体胀和相的不稳定性,由于反Kirkendall效应导致Ni和Mn的扩散行为不同,使Fe富集在尾闾处,局部地区形成铁素体,有利于减少体胀和晶界偏析。

关键词: 诱起偏析 , inverse-Kirkendall effect , void swelling , electron irradiation

ELECTRON RADIATION INDUCED VOID SWELLING AND GRAIN BOUNDARY SEGREGATION IN AN Fe-Cr-Mn AUSTENITIC ALLOY

HU Benfu University of Science and Technology Beijing , Beijing , ChinaTAKAHASHI Heishichiro , ITOH Hisatoshi , TAKEYAMA Taro Hokkaido University , Sapporo , 060 , Japan Associate Professor , Dept of Materials Science and Engineering , University of Science and Technology Beijing , Beijing 100083 , China

金属学报(英文版)

The behavior of void swelling and segregation in Fe-15Cr-xMn alloys and an alloy con- taining small amount of W and V was investigated by electron-irradiation.The compositional analysis in the irradiated regions including grain boundaries was performed.The resultdts show that there are many common features of irradiuation tehavior in the Fe-Cr-Mn and Fe-Cr-Ni systems while there are some significant differences,In the Fe-Cr-Mn alloy sys- tems void swelling was rematrkably suppressed and at the same time the radiation-induced segregation was also retarded,furthermore,the segregation was strongly retarded in an Fe-15Cr-15Mn alloy containing small amount of W and V.The results also show that Ni re- placed by Mn does not in general confer immunity from either swelling or phase instabilities. The phase instability is due to the different diffusion behavior of Ni and Mn in reponse to the operation of the inverse-Kirkendall effecr.Fe segregates to the microstructural sinks in the Fe-Cr-Mn alloys.The segregation of Fe often leads to the formation of ferrite.This fact is beneficial to reducing the swelling rate and segregation on the grain boundaries.

关键词: electron irradiation , null , null , null

钒合金的电子辐照损伤研究

周康宁 , 张崇宏 , 崔舜 , 胡晓康 , 马通达

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.09.002

在室温(20 ℃)和高温(450 ℃)下,使用1 mV-高压透射电子显微镜(TEM)原位观察了V-4Cr-4Ti合金微观组织结构的演化和点缺陷团簇行为.原位电子辐照诱导Ti-C-O析出物发生分解,并引入缺陷团簇.这些缺陷团簇捕获电子辐照引入的点缺陷,随着辐照剂量的增加而单调长大.分析这些缺陷团簇平均尺寸与辐照剂量的依赖关系发现:当辐照剂量高于1 dpa时,缺陷团簇的长大速率小于辐照剂量低于0.5 dpa时的速率,说明V-4Cr-4Ti合金中缺陷团簇的长大速率随着辐照剂量的增加而减小.167℃下,运用电子加速器对V-4Cr-4Ti合金进行了离位电子辐照实验,采用小冲杆实验法(SPT)对电子辐照前后V-4Cr-4Ti合金样品进行了力学性能测试.发现相比于未经电子辐照的钒合金样品,经过电子辐照的钒合金样品开始发生塑性形变的位移减少了0.04 mm,说明经过电子辐照后,合金发生了延性损失,塑性降低.随着电子辐照剂量的增加,钒合金样品的最大断裂载荷和断裂韧性均单调增加.

关键词: 钒合金 , 电子辐照 , 显微组织 , 力学性能

热处理气氛对电子辐照直拉硅中氧沉淀的影响

蔡莉莉 , 冯翠菊 , 陈贵锋

硅酸盐通报

对经过电子辐照的n型[111]晶向直拉硅样品在不同气氛下进行了热处理,对比研究了热处理气氛对电子辐照直拉硅中的缺陷形貌、间隙氧含量的变化以及清洁区的影响.实验结果表明,热处理气氛对辐照样品中的缺陷形貌影响较大:氩气氛下退火样品体内的缺陷以位错环为主而氮气氛下则主要是层错,并对此现象的机理进行了讨论;经历不同气氛快速预处理再进行高温一步退火后,辐照样品表面会产生一定宽度的清洁区,而氮气氛下清洁区宽度较窄;通过傅里叶变换红外光谱仪检测间隙氧含量的变化发现氮气氛下退火的样品间隙氧含量下降较多,说明氮气氛热处理更有利于氧沉淀的生成.

关键词: 电子辐照 , 氧沉淀 , 缺陷形貌 , 快速热处理(RTP) , 清洁区(DZ)

电子辐照Fe-Cr-Ni奥氏体合金的空洞体胀与诱起晶界偏析的研究

胡本芙 , 高桥平七郎 , 竹山太郎

金属学报

本文用超高压电镜(HVEM)作为电子束源,研究了Fe-15%Cr-30%Ni合金电子辐照后,合金空洞体胀和诱起晶界偏析.实验结果证明:723K,最大剂量15dpa条件下,体胀量为0.62%.在晶界发生Cr贫化、Ni富化.随着辐照温度提高,晶界偏析程度增加,723K时Cr,Ni在晶界出现最大偏析峰,相应空洞体胀量也最大.结果表明,空洞形成和晶界偏析密切相关,本文提出了辐照诱起晶界偏析模型.

关键词: 电子辐照 , Fe-Cr-Ni alloy , void swelling , grain boundary segregation

电子辐照对聚乙烯热缩套管力学性能的影响

刘宇明 , 赵春晴 , 李蔓 , 张凯 , 沈自才

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.6.013

利用45 keV,1 MeV和2 MeV电子分别对聚乙烯热缩套管进行辐照实验,研究不同能量电子辐照对聚乙烯热缩套管力学性能的影响,并分析电子辐照下材料的损伤效应机理,建立力学性能退化规律。结果表明:实验选定的3种能量电子辐照都会造成聚乙烯的降解,材料脆化产生裂纹,从而导致其力学性能下降;但是由于这3种能量电子穿透深度不同,45 keV电子只能造成聚乙烯热缩套管表层材料损伤,力学性能最大下降量只有30%~40%,而1 MeV和2 MeV电子却会导致套管力学性能完全丧失,力学性能下降接近100%。

关键词: 力学性能 , 电子辐照 , 聚乙烯 , 损伤机理 , 热缩套管 , 空间电子辐射环境

退火和电子辐照复合处理对ZnGeP2单晶性能的改进研究

赵张瑞 , 朱世富 , 赵北君 , 陈宝军 , 何知宇 , 杨登辉 , 刘伟 , 谢虎 , 吴嘉琪

人工晶体学报

采用退火和电子辐照相结合的复合工艺方法,对ZnGeP2晶体进行生长后处理.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和高阻仪(HRM)等,对经不同次序的复合工艺处理前后样品的红外透过率和电阻率进行了测试.结果表明,采用先退火后电子辐照的复合处理工艺,样品的红外透过率能得到明显的提高.

关键词: ZnGeP2 , 退火 , 电子辐照 , 复合处理 , 红外透过率

退火工艺对可控硅辐照效应的影响

陈祖良 , 李兆龙 , 王华明 , 岳巍 , 章月红 , 谢裕颖

人工晶体学报

应用1.4 MeV电子束对单向可控硅晶圆芯片进行固定注量率辐照,通过触发电流和少子寿命表征辐照效应,研究了退火工艺对辐照效应的影响。结果表明:电子辐照缩短单向可控硅少子寿命,增大触发电流。经350℃退火后触发电流恢复到辐照前水平,少子寿命虽有一定恢复,但远比辐照前短。在试验的注量范围内k系数为常数,退火后k系数与注量相关,小注量时较小。常温存放对辐照效应有较大影响,长时间存放不利于200℃退火而有利于300℃退火。

关键词: 单向可控硅 , 电子辐照 , 触发电流 , 少子寿命 , 退火工艺

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