氘和氦离子辐照下CLAM钢的辐照硬化与微结构演变*

结合先进电子显微术和纳米压痕分析, 对低活化马氏体CLAM钢的辐照行为进行了研究。在室温下对CLAM钢进行了单一注D+、单一注He+以及先注D+后注He+三种方式的离子辐照。纳米压痕硬度结果显示, 离子辐照后的CLAM钢均产生了明显的硬化。通过对纳米压痕硬度曲线的拟合, 得到各离子辐照后的硬化率。结果表明, 注D+的辐照硬化程度最低, 而注He+与D+、He+共同辐照的硬化程度均很明显。微观结构分析表明, 沿离子注入深度方向, 辐照缺陷密度逐渐增加然后减少; 在注入深度峰值附近, 产生了数密度较多的缺陷。对于单独注入He+离子以及先注D+后注入He+的CLAM钢, 都产生了大量细小弥散的He泡, 并且由于离子协同效应后者出现深度较浅的泡; 单独注入D+的CLAM钢, 并没有出现泡。注He+样品中既有位错环也有He泡, 硬化效应比只有位错环的注D+样品明显; 而先注D+后注He+的样品, 由于注D+产生的缺陷在后续注He+时会有一定的回复, 硬化效果不是注D+和注He+的简单叠加, 体现出协同效应