含纳米团簇的铁素体合金高温强化与断裂机理研究

项目名称： 含纳米团簇的铁素体合金高温强化与断裂机理研究

项目编号： No.11172094

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 方棋洪

作者单位： 湖南大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 纳米团簇强化的铁素体合金是用于制造聚变堆第一壁很有希望的候选材料。本项目以Y-Ti-O纳米团簇强化的细晶铁素体合金为研究对象，利用现代检测、分析设备和技术，对纳米团簇的分布、形貌、尺寸、界面微结构等参数进行表征。采用计算与实验测试相结合的方法，研究微结构（纳米团簇、超微孔隙、晶界等）参数以及温度与材料高温屈服强度的定量关联；揭示纳米团簇强化铁素体合金高温蠕变门槛应力的来源；建立铁素体合金Y-Ti-O纳米团簇特征与材料高温力学性能关系的本构方程和物理模型，获得纳米团簇高温强化新机制。研究不同应力条件下微观缺陷（微裂纹、孔隙等）高温形核的主要位置和导致材料失效的模式以及纳米团簇特征与晶粒尺寸对其的影响规律；揭示高温下微裂纹和孔隙形核与扩展的微观机制。在上述研究基础上，建立预测铁素体合金微结构尺寸与温度依赖的断裂韧性的解析预测模型。为理解纳米结构铁素体合金高温蠕变行为和断裂破坏机制提供科学依据。

中文关键词： 纳米团簇；位错；蠕变；断裂韧性；铁基合金

英文摘要：

英文关键词： nanoclusters；dislocations；creep；fracture toughness；ferritic alloys