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研究生:李榮達
研究生(外文):LI,RONG-DA
論文名稱:質子輻射對英高鎳600合金顯微結構之影響
指導教授:開執中
指導教授(外文):KAI,ZHI-ZHONG
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:核子工程研究所
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1991
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:質子輻射英高鎳600合金材料顯微結構腫脹效應核子工程
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英高鎳六○○合金是目前核能發電廠PWE 中蒸氣產生器管路普遍使用之材料,而在水
冷式反應爐爐心中某些結構材料亦使用英高鎳六○○合金,如:螺絲、電熱偶的支架
等。在過去的研究中,對於英高鎳六○○合金應力腐蝕破裂(stress corrosion cra-
ck) 問題及在不同熱處理條件下顯微結構的變化,均已做過詳細的探討,但對於英高
鎳六○○在輻射環境下,其顯微結構的變化并無進一步的研究。
當材料長期處於輻射的環境下,因累積高輻射劑量,而使材料有輻射傷害的問題出現
,由對爐材料(304ss,316ss,Ni)輻射傷害的研究發現,在不同的溫度、劑量下材料
呈現出不同的顯微結構,一般常見的有差排環、空泡、black dot 、氣泡等。在較高
劑量時則會有析出物結構轉化的現象。其中空泡的形成則與材料內空穴原子的過飽和
態有關,而sik strength(如差排、差排環、晶界等)及溫度為影響其過飽和態的主
因。為了解英同鎳合金長期處於輻射環境下材料所受的輻射傷害情形;本研究乃是利
用範氏加速器,加速氫離子至 2MeV,在300℃ 分別對MA試片及經SA+621℃/10hn 熱處
理試片進行照射實驗,藉掃描穿透式電子顯微鏡,分別觀察三種質子輻射劑量(0.01,
0.1,1dpa) 下顯徽結構的變化;以擇區繞射圖案分析析出物結構,並配合X 光能譜分
析儀測量晶界附近鉻含量變化,以了解質子輻射對其之影響。
結果顯示MA試片經質子輻射劑量0.01,0.1,1dpa 照射後,皆有空泡之形成,造成材料
腫脹(swelling)效應,且所造成材料之腫脹效應則隨照射劑量增加而增加;空泡密度
亦隨劑量增加而增加。差排密度則隨輻射劑量增加而有達飽和之趨熱。至於沿晶界附
近鉻濃度之變化,照射前後并無明顯之改變。而對於SA+621℃/10hn 試片,經照射後
有高鉻含量析出物產生,分析其結構為M C 及 M C 結構。而輻射對SA+621 ℃/10
hn試息所造成的腫脹效應及差排密度飽和點皆比經照射之 MA 試片低;至於沿晶界附
近鉻濃度變化,經ldpa劑量照射後鉻濃度則有降低現象。

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