·1018· 工程科学学报，第41卷，第8期 为0.45dpa,相对应的氢离子平均原子数分数达到 001 5%. 氢离子注人后的Fe-9%Cr透射样品在日本北 海道大学的JEM-ARM1300超高压电子显微镜 (HVEM)的镜筒中进行退火处理30min,退火温度 为400,500和550℃.样品退火后，不同退火温度形 010 成的位错环在JEM-2010电镜上进行表征. 12 0.6 -©一辐照损伤剂量 一氢离子原子数分数10 05 8 [1001 0.4 图21/2[111](111)型位错环在(001)面上的投影示意图 0.3 6 Fig.2 Illustration of 1/2 [111](111)loop projection on a (001) 0.2 plane 0.1 2器 0 表2(100)和12111)位错环在[001]品带轴下观察时位错环的 0 100 200300 400 500 惯习面与投影面的品体学信息 样品深度mm Table 2 Crystallographic information between dislocation-loop habit 图1由SRM20O8软件模拟计算得到的注氢后Fe-9%Cr合金 planes and the (100)plane when imaged under the [001]zone axis 中的辐照损伤量及氢离子浓度分布 位错环柏氏 夹角， 惯习面 cose 交线方向 Fig.1 Displacement damage and hydrogen concentration profile in 矢量b /(o) Fe-9%Cr model alloy after 30 keV hydrogen ion irradiation calculated [100] (100) 90 0 [010] using SRIM-2008 [010] (010) 90 0 [100] [001] (001) 0 1 平行 1.2表征方法 [111] (111) 54.74 0.58 [i10] 体心立方铁及其铁素体合金中主要有柏氏矢 [i11] (i11) 54.74 0.58 [110] 量为1/2〈111)和(100)两种类型的位错环.一般 [1i1] (111) 54.74 0.58 〔110] 认为〈100〉型位错环的惯习面是{100}，1/2 [11i] (111) 54.74 0.58 [110] 〈111〉型位错环的惯习面是{111}.因此，本文默 表3(100)和1/2(111)位错环在[011]品带轴下观察时位错环的 认样品中的位错环只有1/2〈111)和(100〉两种类 惯习面与投影面的品体学信息 型且均为纯刃型位错环，不考虑其他少数特殊类 Table 3 Crystallographic information between dislocation-loop habit 型的位错环 planes and the (011)plane when imaged under the [011]zone axis 圆形或者近似圆形的位错环投影在平面或者荧 位错环柏氏 夹角， 惯习面 cos 交线方向 光屏上时，位错环像的形状通常是椭圆形，在投影面 矢量，b M() 上位错环像的长轴平行于位错环所在平面与投影面 [100] (100) 90 [011] 的交线，而短轴垂直于交线.因此，〈100〉{100}和 [010] (010) 45 0.71 [100] 1/2〈111〉{111}两种类型的位错环投影在特定晶 [001] (001) 45 0.71 [100] 体学平面的荧光屏上时，由于不同类型的位错环惯 [111] (111) 35.26 0.82 [01i] 习面与投影面夹角和交线不同，所以荧光屏上不同 [i11] (111) 35.26 0.82 [011] 类型的位错环的像会呈现出不同的形状.如图2所 [1i1] (111) 90 0 [21i] 示，1/2[111](111)位错环在[001]晶带轴下观察 [11i] (11i) 90 0 [2i1] 时投影面为(001)面，位错环惯习面(111)面与 (001)面的夹角为54.74°，则位错环像的长轴a'b=ab, 在投影面上位错环的长轴方向平行于交线，位 短轴c'd'=edcos54.74°，长轴方向沿[110].表2、表 错环的形状由惯习面与投影面的夹角决定，根据以 3和表4分别为(100〉{100}和1/2(111〉{111}两 上三表给出的(100〉{100}和1/2〈111〉{111}两 种类型的位错环在[001]、[011]和[111]晶带轴下观察 种类型的位错环分别在[001]、[011]和[111]晶带 时，位错环的惯习面与投影面的夹角和交线[】. 轴下观察时位错环的惯习面与投影面的晶体学信工程科学学报,第 41 卷,第 8 期 为 0郾 45 dpa,相对应的氢离子平均原子数分数达到 5% . 氢离子注入后的 Fe鄄鄄9% Cr 透射样品在日本北 海道 大 学 的 JEM鄄鄄 ARM1300 超 高 压 电 子 显 微 镜 (HVEM)的镜筒中进行退火处理 30 min,退火温度 为 400,500 和 550 益 . 样品退火后,不同退火温度形 成的位错环在 JEM鄄鄄2010 电镜上进行表征. 图 1 由 SRIM2008 软件模拟计算得到的注氢后 Fe鄄鄄 9% Cr 合金 中的辐照损伤量及氢离子浓度分布 Fig. 1 Displacement damage and hydrogen concentration profile in Fe鄄鄄9% Cr model alloy after 30 keV hydrogen ion irradiation calculated using SRIM鄄鄄2008 1郾 2 表征方法 体心立方铁及其铁素体合金中主要有柏氏矢 量为 1 / 2 掖111业和掖100业两种类型的位错环. 一般 认为 掖 100 业 型 位 错 环 的 惯 习 面 是 { 100 } , 1 / 2 掖111业型位错环的惯习面是{111} . 因此,本文默 认样品中的位错环只有 1 / 2 掖111业和掖100业两种类 型且均为纯刃型位错环,不考虑其他少数特殊类 型的位错环. 圆形或者近似圆形的位错环投影在平面或者荧 光屏上时,位错环像的形状通常是椭圆形,在投影面 上位错环像的长轴平行于位错环所在平面与投影面 的交线,而短轴垂直于交线. 因此,掖100业 {100}和 1 / 2 掖111业 {111}两种类型的位错环投影在特定晶 体学平面的荧光屏上时,由于不同类型的位错环惯 习面与投影面夹角和交线不同,所以荧光屏上不同 类型的位错环的像会呈现出不同的形状. 如图 2 所 示,1 / 2 [111] (111)位错环在[001]晶带轴下观察 时投影面为 (001 ) 面, 位错环惯习面 ( 111 ) 面与 (001)面的夹角为54郾 74毅,则位错环像的长轴 a忆b忆 = ab, 短轴 c忆d忆 = cdcos54郾 74毅,长轴方向沿[110]. 表 2、表 3 和表 4 分别为掖100业 {100}和 1 / 2 掖111业 {111}两 种类型的位错环在[001]、[011]和[111]晶带轴下观察 时,位错环的惯习面与投影面的夹角和交线[20] . 图 2 1 / 2 [111] (111)型位错环在(001)面上的投影示意图 Fig. 2 Illustration of 1 / 2 [111] (111) loop projection on a (001) plane 表 2 掖100业和 1 / 2 掖111业位错环在[001]晶带轴下观察时位错环的 惯习面与投影面的晶体学信息 Table 2 Crystallographic information between dislocation鄄loop habit planes and the (100) plane when imaged under the [001] zone axis 位错环柏氏 矢量,b 惯习面 夹角, 兹 / (毅) cos兹 交线方向 [100] (100) 90 0 [010] [010] (010) 90 0 [100] [001] (001) 0 1 平行 [111] (111) 54郾 74 0郾 58 [110] [111] (111) 54郾 74 0郾 58 [110] [1 11] (1 11) 54郾 74 0郾 58 [110] [11 1] (11 1) 54郾 74 0郾 58 [110] 表 3 掖100业和 1 / 2 掖111业位错环在[011]晶带轴下观察时位错环的 惯习面与投影面的晶体学信息 Table 3 Crystallographic information between dislocation鄄loop habit planes and the (011) plane when imaged under the [011] zone axis 位错环柏氏 矢量,b 惯习面 夹角, 兹 / (毅) cos兹 交线方向 [100] (100) 90 0 [01 1] [010] (010) 45 0郾 71 [100] [001] (001) 45 0郾 71 [100] [111] (111) 35郾 26 0郾 82 [01 1] [111] (111) 35郾 26 0郾 82 [01 1] [1 11] (1 11) 90 0 [21 1] [11 1] (11 1) 90 0 [2 11] 在投影面上位错环的长轴方向平行于交线,位 错环的形状由惯习面与投影面的夹角决定,根据以 上三表给出的掖100业 {100}和 1 / 2 掖111业 {111}两 种类型的位错环分别在[001]、[011]和[111]晶带 轴下观察时位错环的惯习面与投影面的晶体学信 ·1018·