钨在不同损伤程度氦离子辐照后的力学性能变化

来源：机械工程材料杂志2022年第4期北京时间：

作者：陈婉琦, 李馨楠, 李恺伦, CHIU Yulung, 刘伟

摘要：采用不同能量和束流的氦离子对再结晶钨表面进行辐照试验，对辐照损伤分别为0.2，0.5，1.0 dpa下钨的微观形貌进行观察，并采用不同半径（1，5，10 μm）球形压头对其进行纳米压痕试验，获得压痕应力-应变曲线，探究其力学性能的变化及原因。结果表明：不同损伤程度辐照后钨表面损伤层的厚度为554~558 nm；随着辐照损伤程度的加剧，钨中位错环密度明显增大；辐照后钨的压痕应力-应变曲线均未出现突跳现象，且随着辐照损伤程度的增加，屈服强度提高，压痕弹性模量基本保持不变，辐照后产生的位错环缺陷是引起钨力学性能发生变化的直接原因；钨的力学性能具有压痕尺寸效应，压头半径越小，钨的屈服强度越高，未辐照钨的压痕应力-应变曲线出现突跳现象时的压痕应力越大。

关键词：面对等离子体材料, 钨, 氦离子辐照, 纳米压痕, 力学性能