本技术涉及核工程领域,提出了一种合金相界/晶界辐照损伤行为模型的构建与评价技术。该技术通过AZ31合金的EBSD分析,揭示了α-Mg晶体结构,进而构建损伤模型,并对模型进行系统评价,以优化核材料性能。
背景技术
核电作为一种新型可持续清洁能源,是全球电力供应的重要支柱之一,高性能反应堆结构材料对于核电站的安全稳定运行起着重要作用。镁合金因其在无水环境下的稳定性和与铀良好的相容性,在CO2
气冷反应堆中,以铀为核燃料时,常采用镁合金作为包壳材料。在气冷反应堆运行温度下,要求镁合金具有充分的塑性,防止其在堆芯变形过程中损坏包壳,同时要求在辐照损伤下,其塑性不会降低到危险的程度。然而,常规HCP结构的镁合金塑性变形能力有限。界面工程是一种提高材料抗辐照性能的有效方法,通过界面工程在材料中引入高密度的晶界、相界、自由晶面等界面作为辐照缺陷的陷阱,可以有效调控材料的抗辐照损伤能力,保持材料在强辐照环境下微观结构和宏观性能的稳定性。
但是镁合金晶界、相界、自由晶面等界面对辐照的抵抗作用尚待确定。双相镁锂合金综合两相性能的特点,表现出极高的塑性变形能力,其相界面处的位错塞积及应变集中对合金性能影响显著。镁锂合金中的相界对辐照的抵抗作用也尚待确认。基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是在原子尺度上研究材料性质的有力工具,可为上述问题从物理本质上提供有效信息。因此,构建合理的辐照前后镁合金晶界/相界计算模型对研究镁合金对辐照的抵抗机制至关重要。
实现思路