不同温度下氦离子辐照316L不锈钢氦泡形成的研究

本工作用2.5MeV的~4He~+分别在室温、500 ℃和600 ℃对经过固溶和冷扎处理的316L不锈钢进行了辐照，辐照剂量为2.7 × 10~(17)ions／cm~2，剂量率在3.6 × 10~(11) - 2.6 × 10~(12)ions／cm~2·s之间。用扫描电镜（SEM）观察样品表面形貌的变化，发现600 ℃时，辐照样品的表面出现许多形状不规则的小坑和类似颗粒的东西。用透射电镜（TEM）结合横截面制样技术观察样品内部氦泡的特征，发现室温和500 ℃下氦泡呈圆形，在600 ℃下氦泡呈多面体形状。温度由室温上升到500 ℃，氦泡的大小、数密度的变化比较小，当温度上升到600 ℃，氦泡直径迅速增大、数密度减小，估计在500 ℃和600 ℃之间存在一个氦泡演变转折点。对室温和600 ℃辐照样品中氦泡大小、数密度随深度的变化做定量测量，发现室温下氦泡的形核、长大主要依赖于氦原子的沉积浓度，而600 ℃下氦泡的形核、长大主要依赖于氦引进过程中产生的离位损伤（dpa）。另外，不同晶界处氦泡的特征也不同，大角晶界处氦泡优先生长；小角晶界处不存在氦泡的优先生长。在同一温度下，CW样品中氦泡的数密度比SA样品中氦泡的数密度大、直径小，对应氦泡产生的肿胀比SA样品的小