辐照诱发合金相变及对合金相变特征影响的研究

粒子束辐照，将点缺陷引入合金，会对马氏体相变产生影响；点缺陷和化学无序积累到一定程度，还会诱发扩散型晶体→非晶体转变。辐照诱发位错环和沉淀相非晶化，对材料性能会产生重要的影响。本论文选择TiNi系形状记忆合金和锆合金，研究了辐照诱发扩散型、无扩散型相变和位错环及对马氏体相变特征的影响，对这些材料得到的有关效应都是未见报道的新结果。①350KeV电子辐照诱发了TiNi合金马氏体相变，300KeV则不能，由此得到TiNi合金原子的临界移位能在16和19eV之间。②用4000KV的常规电镜就能进行TiNi合金就位辐照效应研究。③利用美国Argonne国家实验室连有加速器的电子显微镜，直接观察到重离子诱发相关金属间化合物晶体→非晶体转变过程。常温下Xe离子辐照TiNiCu合金在0.05dpa诱发化学无序，0.4dpa诱发了非晶化。Ne离子在350℃辐照Zr（Cr,Fe）2沉淀相，0.4dpa产生化学无序，2.7dpa非晶化；辐照至7dpa，又诱发非晶体再结晶；由此过程得到了非晶化临界温度和注量。④小注量电子辐照使TiNi系合金的相变温度飘移。使TiNiCu合金As温度升高，对Ms则影响并不大；但TiNi合金的Ms却被强烈降低，其它相变温度也变化不大。⑤发现2MeV质子辐照使锆4合金产生了高密度位错环，位错环密度和尺寸随辐照注量而增加，显微硬度随注量而升高，注量大于5dpa后硬化趋于饱和。