《納米結構ODS鋼中富Y-Ti-O析出相的形成、演化與控制研究》是依託東北大學，由呂錚擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米結構ODS鋼中富Y-Ti-O析出相的形成、演化與控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：呂錚
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
納米結構氧化物彌散強化鋼具有優異抗輻照抗氦脆性能和良好高溫強度，是未來示範/商業快堆燃料包殼等核心部件領先候選材料。亟待解決的擴大製備能力、提高高溫強度與改善韌塑性等均涉及其特徵性微觀結構納米析出相的形成、最佳化與控制，這也是納米結構ODS鋼研究的共性基礎性問題。申請人已提出直接製備Y、O過飽和粉體合金配合短時球磨繼之熱固體化的ODS鋼製備新方法－霧化粉法，使製備能力大幅提升、性能改善。本申請擬通過球差校正掃描透射電鏡的高角環形暗場像等綜合手段，用霧化後短時球磨的粉體合金熱處理模擬熱固體化過程，分析不同類型納米析出相的析出順序和演化過程及成分溫度的影響，研究霧化粉法製備的納米結構ODS鋼中析出相的熱穩定性與輻照穩定性及抗氦脆能力，闡明決定性能的納米析出相控制因素，為大尺寸納米結構ODS鋼製備、微觀結構控制和性能最佳化提供理論支持，為我國示範/商業快堆燃料包殼等核心部件研製提供技術基礎。
結題摘要
納米結構ODS合金中彌散分布的高密度納米尺寸氧化物賦予合金優異的抗輻照耐高溫等性能，是聚變堆包層和快堆燃料包殼的重要候選結構材料。本項目開展了基於霧化配合短時球磨製備ODS合金的研究。利用HRTEM、HAADF、SAXS、EBSD等先進的微觀結構表征手段，研究了不同類型ODS鋼中納米氧化物的種類、結構、尺寸、密度、分布等關鍵特徵，揭示了合金成分和製備工藝參數等在控制納米氧化物的特徵中的作用、機制及對合金性能的影響。研究發現溫度對ODS合金粉中形成的納米析出相的特徵有顯著影響，闡明了熱固體化溫度對納米析出相形成與演化規律的影響； 研究了含不同Y、Ti、Zr、Al等元素的ODS合金中納米析出相的形成與演化特徵， 闡明了成分對富Y-Ti(Al/Zr)-O納米析出相的形成、組成與演化規律的影響； 揭示了Y2O3、La2O3、CeO2等不同稀土氧化物的添加對ODS合金的晶粒尺寸與力學性能、納米氧化物的類型與尺寸密度的影響；研究結果表明，富Y-Ti-O型納米氧化物析出相和以其為主要析出相的ODS合金，在高溫、高能離子輻照、高氦等條件下具有極好的輻照穩定性。本項目還針對ODS合金現有製備方法效率低成本高等問題開展了新製備方法探索，為高性能核用納米結構ODS鋼的發展、性能最佳化、批量製備提供了重要的理論和技術基礎。
