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孔洞缺陷对α-Fe拉伸变形行为影响的分子动力学模拟
1
作者 李翔 尹益辉 +2 位作者 张元章 李继承 李洪祥 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期510-516,共7页
为深入研究孔洞缺陷对α-Fe试样拉伸变形行为的影响,构建含不同大小孔洞缺陷的α-Fe试样计算模型,并进行单轴拉伸应变下的分子动力学模拟。结果表明:整体趋势上,含孔洞缺陷试样的拉伸力学性能损减与孔洞尺寸正相关,孔洞尺寸越大,试样越... 为深入研究孔洞缺陷对α-Fe试样拉伸变形行为的影响,构建含不同大小孔洞缺陷的α-Fe试样计算模型,并进行单轴拉伸应变下的分子动力学模拟。结果表明:整体趋势上,含孔洞缺陷试样的拉伸力学性能损减与孔洞尺寸正相关,孔洞尺寸越大,试样越容易进入塑性变形阶段;含孔洞缺陷试样的杨氏模量、屈服应力、极限强度和拉断延伸率均随着孔洞半径的增大而减小;试样的塑性变形表现为拉伸应力诱发的相变和位错滑移混合的机制;随着孔洞半径的增大,试样的应力-应变曲线特征发生显著变化——试样的塑性屈服段和应变硬化段越来越短,应变硬化段甚至消失。研究有助于深入认识孔洞缺陷对金属变形机制的影响,为后续开展多晶α-Fe材料的物理和力学性质的分析研究奠定有益基础。 展开更多
关键词 Α-FE 孔洞 相变 位错滑移
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选区激光熔化2095铝锂合金的微观组织与拉伸性能
2
作者 孟宪凯 唐明明 +4 位作者 苏纯 江奕良 刘阳 林珂 周建忠 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第1期85-91,共7页
采用选区激光熔化(SLM)增材制造技术以成形高强轻质2095铝锂合金,系统探究了激光能量密度对其成形质量、微观组织演化及室温拉伸力学性能的影响规律.利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)详细表征了试样的冶金缺陷(如孔隙、裂纹)分... 采用选区激光熔化(SLM)增材制造技术以成形高强轻质2095铝锂合金,系统探究了激光能量密度对其成形质量、微观组织演化及室温拉伸力学性能的影响规律.利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)详细表征了试样的冶金缺陷(如孔隙、裂纹)分布、熔池形貌及微观组织结构;结合X射线衍射(XRD)技术确定了物相组成.采用电子万能试验机对试样进行了准静态室温拉伸性能测试,获取了抗拉强度(UTS)和延伸率(EL)等关键力学性能指标.研究结果表明,在优化的激光能量密度为625.0 J/mm3时,试样实现了最高致密度(98.6%),并获得了最优的综合拉伸性能,其抗拉强度达到233.59 MPa,延伸率为7.42%.该能量密度条件有效抑制了冶金缺陷的形成,促进了组织的均匀致密化.综上所述,文中研究通过系统试验明确了激光能量密度与SLM成形2095铝锂合金微观组织及力学性能的关联机制,成功确定了获得高致密度与优异力学性能的最佳工艺窗口,为SLM技术在该合金制造领域的应用提供了重要的工艺依据. 展开更多
关键词 选区激光熔化 铝锂合金 工艺参数 微观组织 拉伸性能
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考虑温度和几何尺寸影响的16MnD5钢断裂行为研究
3
作者 祁爽 黄平 +5 位作者 包陈 崔光顺 安英辉 范敏郁 方奎元 钱王洁 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期107-117,共11页
反应堆压力容器通常采用16MnD5低合金钢制造,但在高温、高压及中子辐照环境下,该材料易出现断裂韧性降低及韧脆转变温度T0升高的现象,从而对服役安全构成潜在威胁。为研究温度与几何尺寸对断裂韧性的影响,本文采用0.5T、0.4T和0.16T三... 反应堆压力容器通常采用16MnD5低合金钢制造,但在高温、高压及中子辐照环境下,该材料易出现断裂韧性降低及韧脆转变温度T0升高的现象,从而对服役安全构成潜在威胁。为研究温度与几何尺寸对断裂韧性的影响,本文采用0.5T、0.4T和0.16T三种紧凑拉伸(CT)试样,在温度为-80~350℃内开展断裂韧性试验,并结合主曲线法、多温度法和应变能密度断裂失效(SDFF)模型对试验数据进行系统分析。结果表明,随着温度升高,16MnD5钢的断裂韧性逐渐增加,并在200℃以上趋于稳定;在低温条件下,材料由延性断裂转变为脆性断裂,其韧脆转变区间约为-40~-60℃。此外,试样尺寸对断裂韧性影响显著:随着尺寸增大,裂尖约束效应增强,导致断裂韧性降低;而小尺寸试样因平面应力占主导而表现出更高的韧性。本研究揭示了温度与几何尺寸对16MnD5钢断裂韧性的耦合影响规律,并提出了适用于小试样与大试样断裂性能转换的评价方法,为反应堆压力容器材料的安全评估与寿命管理提供了理论依据。 展开更多
关键词 16MnD5 断裂韧性 温度 几何尺寸 主曲线法 应变能密度断裂失效(SDFF)模型
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北京大学技术物理系核材料辐照损伤与效应研究进展
4
作者 张轩溥 杜进隆 付恩刚 《科学通报》 北大核心 2026年第4期1050-1065,共16页
先进核能系统的发展,对服役材料在极端辐照环境下的结构稳定性提出了更高要求.长期中子与离子辐照会引发点缺陷、位错环、氦泡和空洞等缺陷的形成与演化,进而导致材料硬化、肿胀、蠕变及脆化等失效行为.传统锆合金、奥氏体不锈钢、铁铬... 先进核能系统的发展,对服役材料在极端辐照环境下的结构稳定性提出了更高要求.长期中子与离子辐照会引发点缺陷、位错环、氦泡和空洞等缺陷的形成与演化,进而导致材料硬化、肿胀、蠕变及脆化等失效行为.传统锆合金、奥氏体不锈钢、铁铬铝合金及低活化铁素体/马氏体钢在高温高剂量辐照条件下均存在不同程度的性能退化,亟需发展新型抗辐照材料及其设计策略.近年来,北京大学技术物理系核技术应用团队围绕界面工程、高熵合金和动态稳定纳米析出相等方向开展了系统研究.界面工程通过构建半共格界面、异质多层膜和多孔结构,为缺陷迁移与湮灭提供有效通道;弥散颗粒与界面的协同作用进一步提升了缺陷俘获能力和组织稳定性.高熵合金依托其化学复杂度和晶格畸变效应,显著改变空位与间隙原子的迁移行为,对氦泡、空位形成和元素偏聚起到关键调控作用.动态稳定纳米析出相通过“溶解-再析出”循环演化,在高温高剂量辐照条件下仍能保持结构稳定,有效抑制空洞形成与组织退化.综上,北京大学技术物理系核技术应用团队围绕界面工程、高熵合金及动态稳定纳米析出相等方向,为先进核能系统与空间核反应堆结构材料的设计与应用提供了重要的理论基础与技术支撑. 展开更多
关键词 核材料 辐照损伤 界面工程 高熵合金 动态稳定纳米析出相
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Cr涂层锆合金包壳对压水堆腐蚀产物源项的影响数值模拟研究
5
作者 许多挺 陈威林 +3 位作者 刘亚妮 王开元 彭振驯 金鑫 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期129-135,共7页
Cr涂层锆合金包壳作为一种事故容错燃料包壳方案,凭借其优异的抗氧化性能、较低的热中子吸收截面以及优良的热力学性能,在核材料领域引起了广泛关注。本研究以CPR1000核电机组为研究对象,将所有燃料包壳替换为Cr涂层锆合金,在正常运行... Cr涂层锆合金包壳作为一种事故容错燃料包壳方案,凭借其优异的抗氧化性能、较低的热中子吸收截面以及优良的热力学性能,在核材料领域引起了广泛关注。本研究以CPR1000核电机组为研究对象,将所有燃料包壳替换为Cr涂层锆合金,在正常运行工况下系统地评估了Cr涂层对一回路腐蚀产物源项的影响。通过数值模拟方法,深入分析蒸汽发生器、冷却剂主管道和堆芯中放射性核素的沉积特性。研究结果表明,Cr涂层的腐蚀释放对于堆内腐蚀产物源项的影响大于堆外的影响,更重要的是,Cr涂层的应用并未改变^(60)Co核素在腐蚀产物源项中的主导地位,这表明其对现有反应堆运行模式的影响具有一定的可控性,本文的研究结果为Cr涂层锆合金包壳在核电厂中的实际应用提供了重要的理论依据和数据支持。 展开更多
关键词 Cr涂层 事故容错燃料包壳 腐蚀产物源项 数值模拟 腐蚀释放
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轻水反应堆环境对不锈钢辐照促进应力腐蚀开裂的影响综述
6
作者 徐超亮 全琪炜 +8 位作者 武焕春 李远飞 贾文清 尹建 李时磊 宋淼 张乐福 刘向兵 郭相龙 《材料导报》 北大核心 2026年第1期138-148,共11页
轻水反应堆(LWR)堆内构件等不锈钢材料服役在高温、强辐照和反应堆一回路水耦合环境下,辐照促进应力腐蚀开裂(IASCC)是其最主要的失效机制,导致了核工业界多起堆内构件部件的断裂事件。本文通过调研分析,介绍了LWR中的辐照环境,分析了LW... 轻水反应堆(LWR)堆内构件等不锈钢材料服役在高温、强辐照和反应堆一回路水耦合环境下,辐照促进应力腐蚀开裂(IASCC)是其最主要的失效机制,导致了核工业界多起堆内构件部件的断裂事件。本文通过调研分析,介绍了LWR中的辐照环境,分析了LWR环境中辐照对不锈钢微观结构与硬度、微区化学元素、一回路水电化学腐蚀电位(ECP)、温度和应力的影响,继而总结了上述影响因素对IASCC的影响规律。 展开更多
关键词 轻水反应堆 辐照促进应力腐蚀开裂 辐照硬化 微结构演变 微区化学元素偏析 电化学腐蚀电位 应力
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核电316H奥氏体不锈钢疲劳损伤机制与温度敏感性研究
7
作者 董贺展 余婷 +5 位作者 宋宇轩 王志强 蔡智会 金伟娅 蒋炎尧 高增梁 《材料导报》 北大核心 2026年第2期189-196,共8页
316H奥氏体不锈钢具有优异的高温性能,是第Ⅳ代核电高温气冷堆一回路管道的候选材料之一。然而,其结构构件在高温下仍然存在非预期疲劳开裂现象,亟需深入分析其疲劳失效机制,揭示其高温下的疲劳损伤机理。本工作开展不同温度的316H不锈... 316H奥氏体不锈钢具有优异的高温性能,是第Ⅳ代核电高温气冷堆一回路管道的候选材料之一。然而,其结构构件在高温下仍然存在非预期疲劳开裂现象,亟需深入分析其疲劳失效机制,揭示其高温下的疲劳损伤机理。本工作开展不同温度的316H不锈钢拉伸试验,发现屈服强度与抗拉强度随试验温度的升高逐渐降低,但延伸率则在常温至300℃的范围内随温度的升高而降低,在300~550℃之间出现平台,在550℃以上随试验温度的升高而增大。通过开展常温和高温气冷堆服役温度600℃条件下的316H不锈钢低周疲劳实验,获得了常温与高温下的循环应力-应变特征,分别构建了S-N曲线,通过微观表征技术对拉伸与疲劳的微观组织结构演化、断口形貌进行分析,研究其断裂机理。结果表明:300℃以下晶界结构稳定,主要为穿晶断裂机制;而550℃以上晶界出现析出物,拉伸断口呈现出部分沿晶断裂特征。在常温与高温下均呈现出循环硬化、循环软化、快速失效三个阶段,且高温实验后晶粒尺寸变大,而常温下晶粒无明显变化,但几何必须位错密度(GND)增加明显。此外,常温下疲劳裂纹的启裂机制为滑移带累积导致材料表面出现疲劳裂纹源;而高温下,裂纹启裂位置氧化严重,呈现出疲劳-氧化协同启裂特征。研究结果对高温气冷堆一回路管道的设计、运维与表面强化延寿有重要科学意义。 展开更多
关键词 高温气冷堆 316H奥氏体不锈钢 疲劳 高温 疲劳损伤机制
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基于蒸发法试验的铅铋快堆挥发性核素源项计算方法研究
8
作者 黄丽萍 王凤龙 +3 位作者 张强 王事喜 朱润 杨勇 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期185-194,共10页
针对轻水堆与钠冷快堆源项计算方法无法直接用于铅铋快堆的问题,为研究挥发性核素从铅铋冷却剂向覆盖气腔、安全壳的迁移行为并获取迁移数据,建立了一套适用于铅铋堆的源项计算方法,以蒸发平衡模型为基础,进行了蒸发法试验,对300~1000... 针对轻水堆与钠冷快堆源项计算方法无法直接用于铅铋快堆的问题,为研究挥发性核素从铅铋冷却剂向覆盖气腔、安全壳的迁移行为并获取迁移数据,建立了一套适用于铅铋堆的源项计算方法,以蒸发平衡模型为基础,进行了蒸发法试验,对300~1000℃下不同气氛(纯Ar、Ar+5%H_(2)、Ar+2%H_(2)O)LBE中钋的蒸发行为及其亨利常数、300~600℃下LBE-3%CsI和LBE-1%Te合金气溶胶的粒径分布进行了研究。结果表明,钋的亨利常数在高温下具有较好的一致性,低温下钋的蒸发更容易受到氧化还原与表面富集的影响,造成亨利常数测量值偏大;铅铋合金气溶胶粒径在几百纳米至微米量级。基于试验结果建立的铅铋快堆覆盖气腔、安全壳及环境释放的源项计算方法,可有效评估铅铋快堆在不同工况下的挥发性核素释放量,能为铅铋快堆安全分析提供参考。 展开更多
关键词 铅铋快堆 挥发性核素 蒸发法试验 源项计算方法
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小尺寸样品拉伸变形行为的多尺度数值研究
9
作者 朱燕 顾金纬 +2 位作者 黎军顽 宁广胜 钟巍华 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期118-128,共11页
基于A508-Ⅲ钢小尺寸样品的单轴拉伸测试,构建了其宏观尺度的力学本构模型和延性损伤模型,标定了晶体塑性参数,采用宏观有限元与微观晶体塑性相结合的方法建立了小尺寸样品单轴拉伸的多尺度数值模型。结果表明,小尺寸样品的拉伸测试具... 基于A508-Ⅲ钢小尺寸样品的单轴拉伸测试,构建了其宏观尺度的力学本构模型和延性损伤模型,标定了晶体塑性参数,采用宏观有限元与微观晶体塑性相结合的方法建立了小尺寸样品单轴拉伸的多尺度数值模型。结果表明,小尺寸样品的拉伸测试具有一定的离散性,拉伸断口呈韧性断裂特征;在拉伸初始阶段,塑性变形主要通过位错的均匀运动来实现;发生颈缩后,非均匀塑性变形愈加显著,产生晶粒尺度上的应力集中,位错出现明显的局部化现象,几何必需位错密度从应变为8%时的16μm^(-2)迅速增长至应变为10%时的65μm^(-2);在整个塑性变形过程中统计存储位错密度的演变始终占主导地位;晶界处位错的聚集遵循晶粒取向差越大,位错密度越高的规律。 展开更多
关键词 A508-Ⅲ钢 小尺寸样品 单轴拉伸 多尺度数值模拟 晶体塑性 位错密度
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Ni过渡层对抗挥发W涂层组织及热稳定性影响研究
10
作者 张锦柏 杨万欢 +5 位作者 李晓泉 陈帅 彭德全 李伸 钟巍华 杨文 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期49-58,共10页
为解决空间核反应堆关键部件在高温、超高真空环境下的材料失效和加强抵御严重事故的能力,需开发出具有优异热稳定性的抗挥发涂层,并对涂层的组织和高温性能展开研究。本文采用直流(DC)磁控溅射在镍基合金上制备Ni过渡层,再通过化学气... 为解决空间核反应堆关键部件在高温、超高真空环境下的材料失效和加强抵御严重事故的能力,需开发出具有优异热稳定性的抗挥发涂层,并对涂层的组织和高温性能展开研究。本文采用直流(DC)磁控溅射在镍基合金上制备Ni过渡层,再通过化学气相沉积(CVD)在Ni过渡层上制备W涂层。在800℃、10-7 Pa的高温、超高真空环境下进行3000 h的挥发实验,考察了Ni过渡层对抗挥发W涂层的物相组成、显微组织及高温环境下热稳定性的影响。研究发现,Ni过渡层存在时,W涂层的优先取向由(200)转变为(110),且能显著抑制表面W晶粒的异常长大以及界面处的元素扩散。在挥发3000 h后,表面微观形貌及元素成分几乎没有变化,表现出优异的热稳定性及抗挥发性能。高温导致样品的晶界处形成了孔隙,并在界面处发生了元素扩散,进而在界面处发生部分冶金结合。扩散深度与晶粒取向有关,并且发现过渡层的存在对元素扩散有抑制作用。综上,DC磁控溅射制备的Ni过渡层能够优化W涂层的组织并改善其在高温下的热稳定性。 展开更多
关键词 化学气相沉积 超高真空 挥发 热稳定性 扩散
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基于ASME规范的核一级承压设备强度校核及疲劳分析方法研究
11
作者 姜炎明 李小畅 +2 位作者 田瑞峰 宋智广 谭思超 《核技术》 北大核心 2026年第2期120-129,共10页
反应堆一回路中部分管道长期承受冷热流体的交替冲刷,局部可能出现的热分层现象使管道中的热应力进一步加大,由此产生的应力集中及疲劳问题可能危害反应堆的安全运行。基于热流固多物理场耦合方法结合ASME(American Society of Mechanic... 反应堆一回路中部分管道长期承受冷热流体的交替冲刷,局部可能出现的热分层现象使管道中的热应力进一步加大,由此产生的应力集中及疲劳问题可能危害反应堆的安全运行。基于热流固多物理场耦合方法结合ASME(American Society of Mechanical Engineers)规范中适用于核一级承压设备的相关标准和分析流程,对某型号反应堆的管道系统开展了结构强度校核及疲劳分析,数值结果表明:当前工况参数及出现次数叠加作用下管道系统的应力分类结果满足规范要求,不会出现不可逆的结构损伤,且关键结构不连续位置的疲劳累积使用因子均小于1,未出现累积使用因子超限问题。 展开更多
关键词 ASME规范 热流固耦合 强度校核 疲劳分析 累积使用因子
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核电爆破阀异种金属焊接接头在PWR一回路水中SCC裂纹扩展行为研究
12
作者 彭骋 张旭 +4 位作者 袁新宇 汪家梅 高良文 陈凯 张乐福 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第2期378-386,共9页
本文研究了AP1000系列压水堆(PWR)关键非能动安全设备爆破阀阀体316LN-690异种金属焊缝在模拟反应堆一回路服役环境下的应力腐蚀开裂(SCC)行为。通过直流电压降(DCPD)技术在线测量并对比了焊接接头不锈钢焊缝和热影响区(HAZ)的SCC裂纹... 本文研究了AP1000系列压水堆(PWR)关键非能动安全设备爆破阀阀体316LN-690异种金属焊缝在模拟反应堆一回路服役环境下的应力腐蚀开裂(SCC)行为。通过直流电压降(DCPD)技术在线测量并对比了焊接接头不锈钢焊缝和热影响区(HAZ)的SCC裂纹扩展速率(CGR),分析了环境温度、腐蚀电位、焊接残余应变及载荷等关键因素对316LN焊缝和HAZ SCC裂纹扩展行为的影响规律。研究结果表明,HAZ因存在较高的焊接残余应变表现出较强的SCC敏感性,其CGR与20%冷变形不锈钢相当;而焊缝因δ-铁素体对裂纹的阻碍作用而呈现较低的SCC敏感性。环境温度、溶解氧(DO)环境中的高腐蚀电位及载荷对焊缝和HAZ的SCC CGR均有显著加速作用:温度与CGR遵循阿伦尼乌斯定律,HAZ的裂纹扩展激活能为48 kJ/mol;DO可使其CGR提高1个数量级;应力强度因子与CGR遵循幂指数关系。本文研究结果可为核电爆破阀的老化管理、在役检查和寿命预测提供数据支持。 展开更多
关键词 316LN不锈钢焊接接头 爆破阀 焊接残余应变 应力腐蚀开裂 裂纹扩展速率
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热等静压对增材制造FeNiCrMnAl高熵合金组织及力学性能的影响
13
作者 陈梦瑶 李晓泉 +6 位作者 李伸 杨万欢 陈帅 彭德全 慎英才 杨文 钟巍华 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期59-66,共8页
采用激光选区熔化(SLM)技术制备了FeNiCrMnAl高熵合金,随后对增材制造成型的试样进行了热等静压(HIP)处理。分析了HIP处理对增材制造试样微观组织和室温、高温(300℃)力学性能的影响。研究结果表明,HIP处理消除了部分孔洞缺陷,提高了试... 采用激光选区熔化(SLM)技术制备了FeNiCrMnAl高熵合金,随后对增材制造成型的试样进行了热等静压(HIP)处理。分析了HIP处理对增材制造试样微观组织和室温、高温(300℃)力学性能的影响。研究结果表明,HIP处理消除了部分孔洞缺陷,提高了试样致密度。合金相和熔池形貌没有发生变化,晶粒尺寸变大,合金内部发生再结晶现象,小角度晶界比例增加。HIP处理提高了合金的延伸率。断裂机制由准解理断裂与韧性断裂机制转变为韧性断裂。本文研究结果为HIP技术在增材制造中的应用提供了依据。 展开更多
关键词 增材制造 热等静压 高熵合金 性能调控
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锆合金均匀腐蚀模型研究进展
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作者 彭丹珉 孙志鹏 +5 位作者 胡述伟 周明扬 高阳 邱玺 张坤 李垣明 《材料导报》 北大核心 2026年第2期197-203,共7页
锆合金因其较低的热中子吸收截面、良好的耐腐蚀性能以及力学性能,被广泛用作压水堆燃料包壳等关键结构。锆合金的均匀腐蚀行为是制约核电燃料包壳服役寿命的关键因素之一。因此,建立锆合金的均匀腐蚀模型对包壳材料腐蚀行为分析和寿命... 锆合金因其较低的热中子吸收截面、良好的耐腐蚀性能以及力学性能,被广泛用作压水堆燃料包壳等关键结构。锆合金的均匀腐蚀行为是制约核电燃料包壳服役寿命的关键因素之一。因此,建立锆合金的均匀腐蚀模型对包壳材料腐蚀行为分析和寿命预测至关重要。已有锆合金均匀腐蚀模型主要分为两大类:基于实验数据拟合建立的经验模型和基于腐蚀微观机制建立的机理模型。本文总结了已有锆合金均匀腐蚀的经验模型和机理模型的研究进展,分析了已有模型的优势和不足,并提出了模型开发的改进方向,有利于后续自主化新型锆合金长周期均匀腐蚀模型的构建和优化。 展开更多
关键词 锆合金 包壳材料 腐蚀模型 氧化动力学
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面向材料腐蚀防护的铅铋合金氧测氧控研究进展 被引量：1
15
作者 秦博 鲁盛会 +2 位作者 刘思涵 张洁 龙斌 《材料导报》 北大核心 2025年第4期135-146,共12页
铅铋合金具有优异的核性能、高导热率、高沸点和化学惰性等特点,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是最具发展前景的第四代先进核能系统的六种堆型之一。铅铋合金冷却剂对反应堆结构材料较强的腐蚀性是限制铅铋快堆发展的重要因素;... 铅铋合金具有优异的核性能、高导热率、高沸点和化学惰性等特点,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是最具发展前景的第四代先进核能系统的六种堆型之一。铅铋合金冷却剂对反应堆结构材料较强的腐蚀性是限制铅铋快堆发展的重要因素;然而,控制铅铋合金中溶解氧在特定的范围是实施结构材料在液态铅铋环境下腐蚀防护的有效手段之一,因此要求铅铋系统必须实现溶解氧的测量与控制,以保障反应堆的安全运行。近年来,随着铅铋快堆研发的深入,材料腐蚀防护关键共性技术不断突破,本文总结了面向反应堆结构材料腐蚀防护的铅铋溶解氧测量和控制技术研究进展,介绍了铅铋合金氧测氧控国内外研究现状,重点对比分析了不同氧控模式在铅铋快堆的应用前景,最后对面向铅铋快堆的氧测氧控技术的发展及应用进行了展望。 展开更多
关键词 铅铋合金 溶解氧 氧控 氧传感器 标定 腐蚀
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静水压应变下镍铁单相固溶体合金辐照级联碰撞过程模拟
16
作者 陈畅畅 李晔 +1 位作者 蒋尚廷 王新林 《低碳世界》 2026年第2期175-177,共3页
结合分子动力学研究静水压应变下镍铁单相固溶体合金的辐照级联碰撞过程。采用包含256 000个原子的晶胞,通过嵌入原子势描述原子之间的相互作用,模拟5 keV初级离位原子沿<135>方向入射引发点缺陷演化。研究发现:级联碰撞产生的空... 结合分子动力学研究静水压应变下镍铁单相固溶体合金的辐照级联碰撞过程。采用包含256 000个原子的晶胞,通过嵌入原子势描述原子之间的相互作用,模拟5 keV初级离位原子沿<135>方向入射引发点缺陷演化。研究发现:级联碰撞产生的空位数迅速达到峰值,点缺陷复合后空位数减少,最终达到稳定状态;静水压应变影响点缺陷峰值数,点缺陷峰值数在拉伸应变下增加,在压缩应变下减少;随着镍铁单相固溶体合金中铁质量分数提升,点缺陷峰值数显著减少;静水压应变和铁质量分数对最终点缺陷留存数影响很小。 展开更多
关键词 静水压应变 单相固溶体合金 分子动力学 点缺陷
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基于速率理论的压水堆UO_(2)燃料裂变气体辐照肿胀模型研究
17
作者 周毅 刘振海 +6 位作者 肖忠 刘仕超 王浩煜 辛勇 孙丹 曾未 于俊崇 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第7期1777-1784,共8页
压水堆UO_(2)燃料裂变气体导致的辐照肿胀会促使燃料-包壳接触、降低燃料热导率,是影响燃料元件性能的关键行为。基于速率理论,针对不同的燃耗范围,建立了裂变气体辐照肿胀模型。模型首先提出了低燃耗下晶内气体、晶界气体和点缺陷的控... 压水堆UO_(2)燃料裂变气体导致的辐照肿胀会促使燃料-包壳接触、降低燃料热导率,是影响燃料元件性能的关键行为。基于速率理论,针对不同的燃耗范围,建立了裂变气体辐照肿胀模型。模型首先提出了低燃耗下晶内气体、晶界气体和点缺陷的控制方程,然后给出了高燃耗下考虑晶粒细化的晶内气体控制方程、晶界气孔非平衡态长大控制方程,并建立聚合粗化模型。在此基础上,采用COMSOL软件实现控制方程的求解。采用试验数据进行了模型初步验证,模型预测的气泡尺寸、气孔率与试验结果符合较好。 展开更多
关键词 裂变气体 辐照肿胀 模型 高燃耗 速率理论
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第一壁自钝化W-Cr-Zr合金的氧化行为和氧化层结构
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作者 吴玉程 左彤 +2 位作者 谭晓月 朱晓勇 刘家琴 《材料研究学报》 北大核心 2025年第5期343-352,共10页
用3D激光测量显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征自钝化W-Cr-Zr合金氧化前后表面的粗糙度、形貌和物相组成,研究了氧化层结构对其后续氧化行为的影响。结果表明,自钝化W-Cr-Zr合金氧化后表面的粗糙度越大表明其... 用3D激光测量显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征自钝化W-Cr-Zr合金氧化前后表面的粗糙度、形貌和物相组成,研究了氧化层结构对其后续氧化行为的影响。结果表明,自钝化W-Cr-Zr合金氧化后表面的粗糙度越大表明其在氧化初期生成的氧化层裂纹越多。在后续的氧化过程中裂纹作为氧与基体接触的通道,使基体的氧化加速,从而使其线性氧化速率提高。W-Cr-Zr合金氧化后生成的氧化层最表面是高温稳定的Cr_(2)WO_(6),亚表层是易升华的WO_(2.83)。除去氧化层中的Cr_(2)WO_(6)层后,在后续的氧化过程中基体的严重氧化和WO_(2.83)的迅速升华仍生成较为疏松的具有一定抗氧化性能的Cr_(2)WO_(6)层。 展开更多
关键词 金属材料 核聚变 W-Cr-Zr合金 自钝化钨合金 初始表面氧化层 氧化行为
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中子注量率对低铜RPV钢辐照脆化效应的影响
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作者 吴亚贞 李国云 +5 位作者 王海东 黄娟 张海生 孙凯 雷阳 朱俐霓 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期1114-1119,共6页
针对低铜(Cu≤0.08wt%)反应堆压力容器(RPV)钢的辐照脆化效应,分析了国内压水堆核电站49根辐照监督管以及高通量工程试验堆(HFETR)和岷江试验堆(MJTR)的18次辐照试验结果,研究了不同中子注量率对低铜RPV钢辐照脆化效应的影响。结果表明... 针对低铜(Cu≤0.08wt%)反应堆压力容器(RPV)钢的辐照脆化效应,分析了国内压水堆核电站49根辐照监督管以及高通量工程试验堆(HFETR)和岷江试验堆(MJTR)的18次辐照试验结果,研究了不同中子注量率对低铜RPV钢辐照脆化效应的影响。结果表明,研究试验堆高中子注量率(>1×10^(12) cm^(−2)·s^(−1)(E>1 MeV,下同))比压水堆核电站辐照监督管低中子注量率(≤1×10^(12) cm^(−2)·s^(−1))引起的低铜RPV钢韧脆转变温度变化更显著,并对不同中子注量和不同中子注量率的结果进行归一化处理,关联了研究试验堆加速辐照与压水堆辐照监督试验结果,这对通过研究试验堆加速辐照评估新型国产RPV的使用寿命有重要意义。 展开更多
关键词 低铜RPV钢 辐照脆化 中子注量率
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基于有限元法的HT-9钢夏比冲击上平台能量尺寸效应研究
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作者 管浩扬 王瀚霄 +2 位作者 孙璐 龚翱翔 佟振峰 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第2期387-396,共10页
针对不同尺寸夏比冲击实验数据因存在尺寸效应而不能直接比较的现状,基于铁素体/马氏体钢HT-9单轴拉伸实验与有限元逆运算构建了Johnson-Cook(J-C)本构模型和失效模型,并标定了模型参数。开展了标准尺寸试样和KLST小尺寸夏比-V型缺口试... 针对不同尺寸夏比冲击实验数据因存在尺寸效应而不能直接比较的现状,基于铁素体/马氏体钢HT-9单轴拉伸实验与有限元逆运算构建了Johnson-Cook(J-C)本构模型和失效模型,并标定了模型参数。开展了标准尺寸试样和KLST小尺寸夏比-V型缺口试样的断裂性能测试,采用双曲正切函数拟合韧脆转变曲线,分析尺寸改变对材料断裂性能的影响。结果发现:韧脆转变温度(DBTT)随试样尺寸的减小而下降,材料的抗冲击能力随着尺寸的减小而加强。采用模拟方法研究尺寸变化对夏比-V型缺口试样的三维约束和上平台能量(USE)的影响,并建立了不同尺寸冲击试样的USE和DBTT归一化模型,预测值与实验值的相对偏差在5%以内,表明基于有限元数值模拟研究夏比冲击尺寸效应具有准确、高效的优势。 展开更多
关键词 铁素体/马氏体钢HT-9 夏比冲击实验 尺寸效应 Jonhnson-Cook模型
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