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作者:陈卓辉;施展泽;杨万欢;赵迎超;宁广胜;白冰;杨文;
单位:中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部;
摘要:聚变堆包层的候选材料低活化铁素体马氏体不锈钢(RAFM)经辐照后的断裂韧性K_(Jc)和韧脆转变温度T_0测试需要用到小尺寸紧凑拉伸(CT)样品。而小样品断裂韧性测值偏大,主曲线方法可以解释部分尺寸效应。然而随着温度的升高,部分小样品测值仍偏大,计算出的主曲线T_0也严重不实,表现出尺寸造成的断裂行为差异。研究此差异形成有助于筛选影响T_0计算准确性的无效数据。使用国产RAFM钢CLF-1的1/2和1/6CT样品进行断裂韧性试验,同时对断裂面微观特征进行了测量。结果表明两种样品断面上的塑性区宽度随K_(Jc)呈同一指数增长规律,裂纹前沿塑性区大小与K_(Jc)的关系同尺寸和温度无关。■时裂纹源距离随断裂韧性值线性增长,而更高K_(Jc)下1/6CT样品裂纹源距离偏小,1/2CT裂纹源距离仍增大,表明此时1/6CT样品的裂纹拓展造成了应力卸载,无法反应材料真实韧性。以1/6CT不发生卸载的最大K_(Jc)作为限值用于T_0计算,能够改善计算结果。同时塑性区占韧带比例可作为判断断裂行为是否发生改变的指标。
关键词:RAFM钢;;断裂韧性;;尺寸效应;;扫描电镜
基金资助:国家磁约束核聚变能发展研究专项2022YFE03120002;; 中核集团青年英才项目FY222506000902;; 中国原子能科学研究院院长基金项目YZ232602000702