氦离子辐照下6061Al合金中的氦泡行为研究
文档名：氦离子辐照下6061Al合金中的氦泡行为研究
摘要：通过室温下的He离子辐照来研究核级6061-Al合金中氦泡的演变行为,辐照剂量为2×1015cm-2、1×1016cm-2、1×1017cm-2和2×1017cm-2,通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)来表征分析辐照后铝合金表面的损伤情况,并通过透射电镜(TEM)表征辐照产生的氦泡等微观缺陷.结果表明,辐照后铝合金产生了表面损伤,表面起泡程度和粗糙度随着He辐照剂量的增加而明显增大.初步计算表明,入射的He大部分都用于形成表面起泡,只有少数分布在基体内形成均匀的氦泡.随着辐照剂量的增加,基体内氦泡的尺寸先保持不变,然后显著增加,而氦泡密度则先增加后降低.另外,还观察到氦泡在析出物和晶界上发生了偏向性聚集和长大.本工作对深入认识铝合金在研究堆内面临的宏观力学性能退化以及可能的辐照失效行为具有重要意义.
Abstract：Inthework,theevolutionbehaviorofheliumbubblesinnuclear-grade6061-Alalloywasstudiedby190keVHeionirradiationatroomtem-peraturewithirradiationfluencesof2×1015cm-2,1×1016cm-2,1×1017cm-2and2x1017cm-2,respectively.Thesurfacedamageandhe-liumbubblesinducedbyionirradiationwerecharacterizedcombiningscanningelectronmicroscopy(SEM),atomicforcemicroscopy(AFM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM).Thesurfaceblisteringisfoundtoincreaseobviouslywiththeincreasingfluenceswhichcontributestotheincreasingroughness.PreliminarycalculationshowsthatmostoftheincidentHecontributetothesurfaceblisteringwhileonlyasmallfractionaredistributedinthematerialmatrixtoformuniformheliumbubbles.Withtheincreasingfluences,theHebubblesizefirstremainsstablewhichisindependentoffluence,andthenincreasessignificantlyathigherfluences.Comparedwiththebubblesizechange,thebubbledensityundergoesincreasehereafterdecrease.Inaddition,preferentialaggregationandgrowthofheliumbubblesonprecipitatesandgrainboundarieswhichactasthefavorablesitesforbubbleformationwereobserved.Thestudyoftheevolutionbehaviorofheliumbubblesisofgreatsignificanceforfunda-mentalresearchandunderstandingthedegradationofmacroscopicmechanicalpropertiesandpossibleirradiationfailurebehaviorofaluminumal-loyintheresearchreactor.
作者：闫占峰郑健周韦王浩Author：YANZhanfengZHENGJianZHOUWeiWANGHao
作者单位：中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(1)
分类号：TL341
关键词：铝合金氦泡氦离子辐照表面起泡析出物
Keywords：aluminumalloysHebubbleheliumionirradiationsurfaceblisterprecipitates
机标分类号：TL341TL627TG139.8
在线出版日期：2024年3月19日
基金项目：氦离子辐照下6061-Al合金中的氦泡行为研究[
期刊论文]材料导报--2024, 38(1)闫占峰郑健周韦王浩通过室温下的He离子辐照来研究核级6061-Al合金中氦泡的演变行为,辐照剂量为2×1015cm-2、1×1016cm-2、1×1017cm-2和2×1017cm-2,通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)来表征分析辐照后铝合金表面的损伤情况,并通过透射...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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