探究金屬材料力學性能的輻照硬化效應

（武昌工學院，湖北 武漢 430000）

【摘要】：隨著社會不斷的發展，我國經濟水平逐漸提升，各個領域發展迅速，對社會自能源過分開采，從而導致社會能源逐漸枯竭。然而，近年來，社會對于自然能源需求量逐漸提升，能源問題已經成為了當代社會發展過程中存在的重要問題之一。和能源與傳統的資源相比存在著很大的差距，主要體現在核能資源豐富，可以滿足現社會發展的需求，但是核能在實際使用期間存在著一定的安全隱患問題。要想從根本上解決這一問題，就應該將核能通過全新的形式展現出來，提升其的方能效應，保證其在使用時的安全?；诖耍疚膶饘俨牧狭W性能的輻照硬化效應進行了簡單研究。

【關鍵詞】：金屬材料；力學性能；輻照硬化效應

前言：隨著社會不斷的發展，核聚變能源正朝著全新的形式發展下去，可以有效的實現核聚變的控制，保證核能在運行時的安全性。核能材料中的力學性能與輻照效應有著非常密切的關系，其在實際照應期間可以有效的將整個核能中的高能粒子與物質通過相互作用的形式展現出來，從而形成全新的金屬材料，滿足核能在運行的需求。

一、金屬材料力學性能的輻照硬化效應概述

金屬材料的力學性能主要包括了強度、塑形、沖擊韌性等部分組成。而金屬材料中的這些性能可以保證其可以在各個領域中得到廣泛的應用，滿足各個領域的使用需求。金屬材料資中的力學性能的輻照硬效應主要有核能組成，而組成又包括了核裂變能與核聚變能這兩部分組成，其中的核裂變能可以在各個領域中應用，促進其快速發展。然而這種核能形式在使用其期間存在著使用效率與安全性較低等問題，如果在使用期間出現不合理現象，那么對企業的發展來說造成了非常嚴重的影響[1]。相比之下，核裂變能有和核聚變能不可代替的優勢，可以有效的提升其的使用效率，又有著綠色、天然、無污染等特點，同時核聚變釋放出來的能源可以進行合理存儲，幫助人們緩解能源問題。金屬材料和核能的結合的結合可以有效的增加金屬材料中的力學性能特點，并產生一定的輻照效應。

二、金屬材料輻照硬化的實現觀測

在對金屬材料中的輻照損失效應會通過直接、可靠的形運行下去，要想將金屬材料中的真正性能價值體現出來就應加強對輻照缺陷的硬化測試，找出其在實際運行期間存在的不足，并為其制定有效的解決對策，只有這樣才能金屬材料的中的真正價值體現出來。

（一）輻照缺陷的類型

當金屬材料受到高能粒子輻照影響之后，整個金屬材料中的晶體內部結構都會通過復雜的缺結構形式展現出來[2]。如果金屬材料中的晶體中心位置出現缺陷和空位現象，那么通過一定的演化，整個金屬材料的立方結構就會呈現出錯位的現象。金屬材料中的輻照缺陷密度與輻照劑量的高度有著非常重要的關系，如果整個金屬材料中的輻照量較低，那么整個金屬材料就會呈現出一種飽和狀態。

（二）輻照缺陷的演化

金屬材料在實際運行期間，如果出現輻照缺陷硬化效應那么與整個金屬材料的自身結構有著非常重要的關系。金屬材料中的塑性發生變化時，整個材料輻照性能就會錯位現象，嚴重的話還會到導致其他金屬材料出現缺陷現象。另外，金屬材料在運行期間材料的自身機構也會發生變化，那么整個金材料就會受到納晶粒附近區域出現缺失狀態，這對金屬材料的力學性能來說造成了非常嚴重的影響，很難將金屬材料中的力學性能的輻照硬化效應體現出來[3]。

三、金屬材料輻照硬化數值模擬

如果金屬材料受到輻照影響，那么金屬材料中的力學性特點可以通過直觀的形式進行觀測，只有這樣才能找出金屬材料中存在的缺陷問題，并根據金屬材料的演化、運行規律制定出對應的解決對策，只有這樣才能滿足金屬材料中力學性能的輻照硬化效應需求。

（一）錯位與缺陷相互作用

如果金屬材料出現錯位現象，那么整個金屬材料中的顆粒內部就會發生錯移現象，從而產生輻照硬化效應[4]。對于金屬材料的錯位與缺陷來說，要想從根本上上解決這一問題，就應該加強錯位與輻照產生的錯環之間的作用，只有這樣才能保證金屬材料中力學性能的輻照硬化效應特點出來。

（二）缺陷與界面相互作用

金屬材料的輻照缺陷如果出現了錯位現象，那么金屬材料力學性能的互相作用就可以體現出來。當金屬材料在各個領域中應用時，材料本身的性能與提特點就會受到力學性能的影響，導致金屬材料中的晶體出現缺陷現象，降低金屬材料的力學性能。要想從根本上解決這一問題，就應該加強對金屬材料內部水景位移的控制，將金屬材料中的力學性能的輻照硬化效應體現出來，從而減少水晶內部的缺陷問題，降低金屬材料的中的缺陷密度[5]。如果金屬材料中的晶體出現啊缺陷問題時，那么整個金屬材料的性能就會發生巨大的變化，等離子體中的金屬材料也會產生一定的力學性能，從而保證金屬材料中的力學性能的輻照硬化效應體現出來。

總結：本文對金屬材料的力學性能輻照硬化效應進行了簡單的研究，文中還存在著一定的不足，希望我國專業技術人員加強對金屬材料的力學性能輻照硬化效應的研究，保證自然能源可以被合理應用。

參考文獻：

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[2]肖廈子.面心立方結構孿晶材料力學性能的輻照硬化效應研究[A].中國力學學會、上海交通大學（SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY）.中國力學大會-2015論文摘要集[C].中國力學學會、上海交通大學（SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY）：，2015：1.

[3]肖廈子，宋定坤，楚海建，薛建明，段慧玲.金屬材料力學性能的輻照硬化效應[J].力學進展，2015，（00）：141-178.

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[5]李靖.高錳鋼高應變率下本構方程的研究與沖擊硬化數值模擬[D].燕山大學，2012.