。448 北京科技大学学报 第31卷 100nm 100nm 图4添加Si的CLAM钢经氢离子辐照后的试样倾转TEM照片.(a)0°：(b)2° Fig 4 TEM micmographs showing the rotated micmstructure of Si+CLAM steel by H+irradiat ion:(a)0:(b)2 由表1与表2比较可见，加Si的CLAM钢经过离子 钨和锰等合金元素. 辐照后析出物中的主要合金元素是铁、铬、硅和钽， 图5为Fe一10Cr合金试样在氢离子辐照前后 质量分数分别为64.69%、1476%、599%和 的微观结构变化图.由氢离子辐照前的TEM照片 7.57%其中铁含量降低，铬含量超出基体中铬含 (图5(a)可以看到，Fe一10Cr的显微结构中很少发 量，硅和钽的含量远远超出基体中的含量.除此之 现明显的缺陷存在.经过氢离子辐照后，在Fe一 外，在加Si的CLAM钢经过离子辐照后析出物中 I0Cr合金的内部产生了大量的细小的黑色斑点（如 还含有一定量的钨和锰.所以加Si的CLAM钢经 图5(b),黑色斑点的尺寸约为5~10nm,数密度约 过离子辐照后同样产生了一种富铬的析出物，析出 为3.5×1021m3.经过试样倾转实验证明，这种黑 物中也包含了大量的合金元素硅和钽以及一定量的 色斑点也是析出物引起的衬度像， (a) 200nm 200nm 图5F一10Cr合金经氢离子辐照前后的微观结构.(a)辐照前：(b)辐照后 Fig 5 Microstructures of the Fe-10Cr alloy before (a)and after H+iradiation (b) 对辐照析出物进行能谱分析，结果如表2所示. 分布的位错环缺陷，位错环的尺寸约为5~50nm, 由表2可见，Fe一l0Cr合金经过离子辐照后析出物 位错环的数密度约为5.51×1021m3.与前面三种 中主要合金元素是铁和铬，铁质量分数为75.34%， 试样经过氢离子辐照后所观察到的结果不同，在纯 小于Fe一10Cr合金中辐照前铁质量分数90%，铬质 铁中没有出现上面提到的黑斑衬度.从上述结果可 量分数为22.54%，超出辐照前铬质量分数10%的 知，高温氢辐照会在CLAM钢中产生析出，而且这 近l.5倍，所以Fe-l0Cr合金经过离子辐照后产生 种析出与合金元素Cr有关. 了一种富铬的析出物. 图7是氢离子辐照在纯铁中产生的位错环经透 图6是纯铁试样经氢离子辐照前后的微观结构 射电镜样品台倾转（单倾）前后的变化情况.从图中 变化图.从氢离子辐照前的TEM照片中除了能看 可以看出，倾转使位错环的衬度像发生变化，例如倾 到少许的位错线存在以外，几乎没有看到别的缺陷 转前的照片中箭头所指的位错环，在经过倾转以后 存在：经过氢离子辐照后在纯铁中产生了大量均匀 则消失了.图 4 添加 Si 的 CLAM 钢经氢离子辐照后的试样倾转 TEM 照片.(a)0°;(b)2° Fig.4 T EM micrographs showing the rot at ed microstructure of S i+CLAM steel by H +irradiation:(a)0°;(b)2° 由表 1 与表 2 比较可见 ,加Si 的CLAM 钢经过离子 辐照后析出物中的主要合金元素是铁 、铬 、硅和钽 , 质量 分 数 分 别 为 64.69 %、14.76 %、 5.99 %和 7.57 %,其中铁含量降低 , 铬含量超出基体中铬含 量,硅和钽的含量远远超出基体中的含量.除此之 外,在加 Si 的 CLAM 钢经过离子辐照后析出物中 还含有一定量的钨和锰.所以加 Si 的 CLAM 钢经 过离子辐照后同样产生了一种富铬的析出物, 析出 物中也包含了大量的合金元素硅和钽以及一定量的 钨和锰等合金元素 . 图 5 为 Fe-10Cr 合金试样在氢离子辐照前后 的微观结构变化图.由氢离子辐照前的 TEM 照片 (图 5(a))可以看到, Fe-10Cr 的显微结构中很少发 现明显的缺陷存在 .经过氢离子辐照后 , 在 Fe - 10Cr 合金的内部产生了大量的细小的黑色斑点(如 图 5(b)), 黑色斑点的尺寸约为 5 ～ 10 nm ,数密度约 为 3.5 ×10 21 m -3 .经过试样倾转实验证明, 这种黑 色斑点也是析出物引起的衬度像 . 图 5 Fe-10C r 合金经氢离子辐照前后的微观结构.(a)辐照前;(b)辐照后 Fig.5 Microstructures of the Fe-10C r alloy bef ore (a)and after H +irradiation(b) 对辐照析出物进行能谱分析, 结果如表 2 所示 . 由表 2 可见 , Fe-10Cr 合金经过离子辐照后析出物 中主要合金元素是铁和铬, 铁质量分数为 75.34 %, 小于 Fe-10Cr 合金中辐照前铁质量分数 90 %,铬质 量分数为 22.54 %,超出辐照前铬质量分数 10 %的 近 1.5 倍, 所以 Fe-10Cr 合金经过离子辐照后产生 了一种富铬的析出物 . 图 6 是纯铁试样经氢离子辐照前后的微观结构 变化图 .从氢离子辐照前的 TEM 照片中除了能看 到少许的位错线存在以外, 几乎没有看到别的缺陷 存在;经过氢离子辐照后在纯铁中产生了大量均匀 分布的位错环缺陷, 位错环的尺寸约为 5 ～ 50 nm , 位错环的数密度约为 5.51 ×10 21 m -3 .与前面三种 试样经过氢离子辐照后所观察到的结果不同 ,在纯 铁中没有出现上面提到的黑斑衬度 .从上述结果可 知 ,高温氢辐照会在 CLAM 钢中产生析出 ,而且这 种析出与合金元素 Cr 有关 . 图 7 是氢离子辐照在纯铁中产生的位错环经透 射电镜样品台倾转(单倾)前后的变化情况 .从图中 可以看出,倾转使位错环的衬度像发生变化,例如倾 转前的照片中箭头所指的位错环, 在经过倾转以后 则消失了. · 448 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷