伍海彪 曹兴忠 吴建平 成国栋,李卓昕 张 鹏 姜小盼 于润升 王宝义

1（成都理工大学 核技术与自动化工程学院 成都 610049）

2（中国科学院高能物理研究所 核分析技术重点实验室 北京 100049）

压力容器钢是核反应堆的主要结构材料。近年来，对高温高压及强辐射等环境下压力容器钢微观缺陷的形成和演变机理，及其对材料宏观性能的影响，开展了大量研究[1–3]。研究表明，压力容器钢中微量 Cu元素的聚集偏析现象是导致压力容器钢硬化和脆化的主要原因之一，对反应堆的安全稳定运行和服役寿命产生直接影响[4,5]。考虑到压力容器钢中 Cu析出机制的复杂性，以及其他微量元素对缺陷形成和Cu析出过程的影响，常采用Fe-Cu二元合金模型钢作为实验材料，分析合金中微观缺陷和Cu析出物的形成机理[6]。研究表明，合金中Cu原子的聚集和偏析过程，与微观缺陷的形成和迁移密切相关，而合金中 Cu纳米团簇也对微观缺陷的形成和迁移产生一定影响[4,5,7]。

徐虬等[1,2]通过淬火和等温时效实验，在低 Cu含量的Fe-Cu合金中形成微小的Cu纳米颗粒，用正电子湮没谱学技术(PAT)和透射电子显微镜(TEM)研究了微小 Cu纳米颗粒与合金中微观缺陷的相互作用机制，由于获取的 Cu纳米颗粒尺寸小、密度低，未发现它们对微观缺陷有明显影响。陈正等[8]将高Cu含量Fe-4.0% Cu合金进行不同温度不同时间的退火，用 X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了合金中 Cu析出物团簇化的形成过程，但大尺寸Cu团簇颗粒无法用于研究Cu析出物与缺陷相互作用的微观机理。……