国家材料腐蚀与防护科学数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
中文 | Eng 数据审核 登录 反馈
名称 : FeCrAl包壳辐照脆化机理及模型研究
英文名称 : Technical report on mechanism and model of irradiated embrittlement of FeCrAl cladding
材料 : 1392
委托单位 : 西安交通大学
实验单位 : 西安交通大学
实验方法 : 分子动力学模拟
实验设备 :
实验条件 :
说明 :

采用分子动力学软件LAMMPS,对FeCrAl的碰撞级联过程、缺陷的形成和迁移行为、单晶的拉伸进行了微观尺度的模拟计算。计算发现:FeCrAl合金中缺陷的团簇分数明显低于Fe和FeCr合金,而产生的缺陷却更多,说明Al能降低缺陷团簇的稳定性,抑制其形成;空位跃迁有朝着<100>结构的变化趋势,其次是<111>结构;拉伸过程中,FeCrAl的原子排布先从BCC转向FCC,然后在45°方向形成层错,最后发生断裂。温度越低,FeCrAl单晶的屈服极限越高,但是更早发生断裂,表现为越硬越脆。应变率越大,屈服极限越大,材料越脆,与宏观现象是一致的。Al的含量对FeCrAl单晶的拉伸曲线影响最为显著:Al的含量越高,材料的屈服极限和杨氏模量越高。FeCrAl单晶中,随点缺陷数目的增加,杨氏模量和屈服极限降低,其与缺陷浓度大致呈指数关系。

英文说明 :

The molecular dynamics software LAMMPS was used to simulate the collisional cascade process of FeCrAl, the formation and migration behavior of defects, and the stretching of single crystal. It is found that the fraction of defective clusters in FeCrAl alloy is significantly lower than that in Fe and FeCr alloy, but more defects are produced, indicating that Al can reduce the stability of defective clusters and inhibit their formation. The vacancy transition tends to change toward the <100> structure, followed by the <111> structure. During the stretching process, the atomic arrangement of FeCrAl first shifts from BCC to FCC, then forms a delamination at 45°, and finally breaks. The lower the temperature is, the higher the yield limit of FeCrAl single crystal is, but the fracture occurs earlier, which is harder and more brittle. The larger the strain rate, the larger the yield limit and the more brittle the material is, which is consistent with the macroscopic phenomenon. The content of Al has the most significant effect on the tensile curve of FeCrAl single crystal: the higher the content of Al, the higher the yield limit and Young's modulus of the material. In FeCrAl single crystal, the Young's modulus and yield limit decrease with the increase of the number of point defects, and the relationship with defect concentration is approximately exponential.


数据来源 : 数值模拟
附件下载
重点项目名称 : 先进核燃料元件设计研究及材料研制
项目所属数据集 : FeCrAl包壳环境响应及关键模型研究数据集

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心