充氚不锈钢中氦行为的PAL和TEM研究

对充氚和未充氚的抗氢-2(HR-2)不锈钢样品进行退火处理,利用正电子湮没寿命谱(PAL)以及透射电镜(TEM)等技术探讨不锈钢中氦和微缺陷的相互作用。未充氚样品中,退火温度对缺陷态的影响主要表现为偏聚物在晶界的析出。充氚样品实验中,退火温度小于300℃时,充氚不锈钢中的He原子主要通过自捕获机制在晶内缺陷处聚集成泡;热处理温度为300～600℃时,充氚不锈钢中的He原子主要通过热迁移的方式迁移至晶界导致晶界宽化,但晶界处无明显的He泡形成;热处理温度大于600℃时,热平衡空位开始发挥作用,与聚集在晶内缺陷处的He原子结合形成He泡,且随退火温度的升高,He泡有明显聚合长大的现象。

充氚不锈钢中氦泡长大行为的加热效应

以室温贮存经历的充氚不锈钢试样为研究对象,计算了充氚不锈钢中氚、氦浓度的深度分布,利用透射电镜观察了充氚不锈钢在加热过程中氦泡的演化行为。结果表明:在氚压0.131MPa、780℃充氚8h后,不锈钢中氚在深度方向分布均匀,平均浓度为110μL/L;在空气室温环境下放置6a后,不锈钢中氚衰变的氦浓度在深度方向分布均匀,平均浓度为60μL/L;对充氚不锈钢加热处理后,在550℃/1h时效即可观察到氦泡;在950℃/1h和1050℃/1h时效时,氦泡明显长大,大的可达100nm,小的可达30nm,在晶界、晶内和位错处均可见氦泡。

充氚不锈钢中氦行为的实验研究

对充氚和未充氚的抗氢-2不锈钢（HR-2）样品进行退火处理，利用正电子湮没寿命谱技术以及金相检验技术探讨不锈钢中氮和微缺陷的相互作用行为．未充氚样品中，影响正电子寿命值的主要因素为杂质元素在晶界的析出．充氚样品实验中，退火温度小于300℃时．正电子寿命值的增加说明了氦泡的形成过程为非热形成，通过“冲出位错环”机制形成及长大；退火温度在300-600℃之间，充氚样品正电子寿命值的降低以及He的跃迁概率的计算结果．说明He原子通过热迁移至晶界；退火温度大于600℃时，热平衡空位浓度的计算结果以及正电子寿命值的增加说明热平衡空位开始发挥作用．