钨钼表面亚微米胞状亚晶

耐瞬态热冲击硬化层

面向聚变堆偏滤器极端热负荷的钨钼材料,经瞬态热冲击形成的胞状亚晶结构可提高表面硬度,但其伴随的开裂行为需结合材料选择进行调控。

Zhang, Lisong · Zhang, Xiaonan · 李娜 · 章鹏 · 梅显秀 · 王友年 · Uglov, Vladimir Vasilevich

Nuclear Fusion 2023

参数信息

晶粒取向
<200>

技术优势

表面硬度提高

熔化层在贝纳德-马兰戈尼不稳定性作用下形成亚微米胞状亚晶,这种结构使硬度增加。

钼抗宏观开裂

在相同热冲击条件下,钼表面仅形成微裂纹,而钨因本征脆性产生宏观裂纹,因此钼在抗开裂方面更具优势。

<200>取向柱状晶

从熔池底部向表面的快速定向凝固形成以<200>取向为主的柱状晶,这种织构可影响材料性能。

开裂规律清晰

宏观裂纹沿垂直于表面的方向扩展并在内部发生横向偏折;微裂纹宽度随熔化深度增加,这为预测失效提供了依据。

应用场景