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
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。
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。
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。
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。