El efecto de los defectos de punto negro en el endurecimiento por radiación de FeCrAl
Autores: Sun, Jian; Yu, Miaosen; Wei, Zhixian; Dai, Hui; Ma, Wenxue; Dong, Yibin; Liu, Yong; Gao, Ning; Wang, Xuelin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Materiales de revestimiento
Resistencia a la irradiación
Resistencia a la oxidación a alta temperatura
Resistencia a la fisuración por corrosión bajo tensión
Defectos de punto negro
Endurecimiento por radiación
Licencia
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FeCrAl se considera uno de los materiales de revestimiento más prometedores para combustible tolerante a accidentes en reactores nucleares de fisión debido a sus propiedades integrales de resistencia a la corrosión inherente, excelente resistencia a la irradiación, resistencia a la oxidación a altas temperaturas y resistencia a la fisuración por corrosión bajo tensión. En este trabajo, se estudió la respuesta a la irradiación de FeCrAl irradiado por iones He2+ de 2.4 MeV con una fluencia de 1.1 x 10^16 cm-2 a temperatura ambiente utilizando difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y nanoindentación. Los resultados de caracterización de las propiedades estructurales y mecánicas mostraron que solo existen defectos de punto negro en las muestras de FeCrAl irradiadas, y que la dureza de las muestras irradiadas fue un 11.5% mayor que la de las muestras no irradiadas. Al igual que otros tipos de defectos de radiación, los defectos de punto negro actuaron como obstáculos de defectos fijos y obstaculizaron el movimiento de las dislocaciones de deslizamiento bajo la carga aplicada, lo que resultó en un aumento significativo de la dureza de FeCrAl. Es importante destacar que este trabajo señala que los defectos de punto negro inducidos por irradiación pueden afectar significativamente las propiedades mecánicas de los materiales, y que su contribución al endurecimiento por radiación no puede ser ignorada.
Descripción
FeCrAl se considera uno de los materiales de revestimiento más prometedores para combustible tolerante a accidentes en reactores nucleares de fisión debido a sus propiedades integrales de resistencia a la corrosión inherente, excelente resistencia a la irradiación, resistencia a la oxidación a altas temperaturas y resistencia a la fisuración por corrosión bajo tensión. En este trabajo, se estudió la respuesta a la irradiación de FeCrAl irradiado por iones He2+ de 2.4 MeV con una fluencia de 1.1 x 10^16 cm-2 a temperatura ambiente utilizando difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y nanoindentación. Los resultados de caracterización de las propiedades estructurales y mecánicas mostraron que solo existen defectos de punto negro en las muestras de FeCrAl irradiadas, y que la dureza de las muestras irradiadas fue un 11.5% mayor que la de las muestras no irradiadas. Al igual que otros tipos de defectos de radiación, los defectos de punto negro actuaron como obstáculos de defectos fijos y obstaculizaron el movimiento de las dislocaciones de deslizamiento bajo la carga aplicada, lo que resultó en un aumento significativo de la dureza de FeCrAl. Es importante destacar que este trabajo señala que los defectos de punto negro inducidos por irradiación pueden afectar significativamente las propiedades mecánicas de los materiales, y que su contribución al endurecimiento por radiación no puede ser ignorada.