孪晶调控锆合金

抗氢脆不损塑性

以高密度互锁窄孪晶细化氢化物并激活位错，在抑制氢脆的同时保持室温延展性。

Lin, Xiheng · 阳华杰 · Beyerlein, Irene J. · 韩卫忠

Acta Materialia 2026

技术优势

氢化物细化

高密度互锁窄孪晶限制氢化物长大与聚集，形成细小氢化物，避免连续析出导致的开裂。

室温可变形

细小氢化物在室温下即可变形，不再作为脆性裂纹源，从而提升材料延展性。

激活位错

细小氢化物作为锥面位错源，进一步抑制氢脆并提高延展性。

应用场景

• 核用锆合金：提高锆合金在反应堆环境中的抗氢脆能力，延长服役寿命。
• 核燃料包壳：改善包壳材料抗氢化物开裂性能，保障燃料棒完整性。
• 抗氢脆金属：提供通过孪晶调控抑制氢脆的新思路，适用于其他氢脆敏感金属。
• 孪晶工程：利用孪晶网络细化氢化物并激发位错活性，实现微观结构可控的抗氢脆设计。