选区激光熔化成形的304L不锈钢的Xe离子辐照损伤研究

采用5 MeV的Xe离子在550℃对选区激光熔化成形(Selective Laser Melted,SLM)的304L不锈钢进行辐照,通过透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)和纳米压痕仪分别研究了该材料辐照前后的微观结构和纳米硬度的变化,并在相同实验条件下与传统工艺轧制的(Traditionally Manufactured,TM)304L不锈钢进行对比.结果表明:SLM 304L和TM 304L不锈钢的位错环平均尺寸分别为(2.13±0.53)nm和(1.94±0.46)nm,对应的位错环数密度分别为1.48×1022 m-3和6.94×1022 m-3;其Xe泡的平均尺寸分别为(3.71±1.40)nm和(1.37±0.46)nm,对应的Xe泡数密度分别为3.50×1022 m-3和1.73×1023 m-3.SLM 304L不锈钢位错环和Xe泡的数密度均低于TM 304L不锈钢,其Xe泡的平均尺寸约为TM 304L不锈钢的3倍.辐照后样品均出现了硬化现象,SLM 304L和TM 304L不锈钢的辐照硬化程度分别为14％和32％.通过弥散强化模型(Dispersed Barrier Hardening,DBH)计算辐照缺陷对材料硬化的影响,结果表明:位错环和Xe泡是导致材料硬化的主要因素.