温度和剂量率对自离子辐照的高纯度Fe-Cr模型合金中位错环形成及形貌的影响

《ACTA MATERIALIA》：Temperature and dose rate effects on dislocation loop formation and decoration in self-ion irradiated high-purity Fe-Cr model alloys

　　

姚莉|加布里埃尔·D·帕克|赵雅杰|于晓英|史蒂文·J·津克尔

摘要

体心立方（BCC）结构的铁基合金是先进核反应堆的理想候选材料。普遍认为，添加铬（Cr）有利于形成<111>方向的位错环。然而，由于实验研究有限，铬对位错环形成/演变的影响仍不明确。在本研究中，我们使用6.7-8 MeV的铁离子对超高纯度的BCC Fe-xCr（x=3、5和8 wt%）合金进行了辐照，辐照温度范围为250-500°C，辐照剂量率为10??至10?3 dpa/s，辐照剂量分别为0.35和3.5 dpa。主要辐照诱导的微观结构表现为：在低温和高剂量率下，位错线周围形成了位错环；而在高温下则形成了自组装的位错环。通过g•b方法对辐照后的位错环进行伯格斯矢量分析以及电子断层扫描发现，在所有高温辐照的Fe-Cr样品中，<001>方向的位错环占主导地位，这源于<001>方向的位错具有更高的弹性能。