選區激光熔化成形的304L不銹鋼的Xe離子輻照損傷研究

李 瑩 李健健 付崇龍 白菊菊 侯 娟 林 俊 戴志敏

1（上海理工大學 材料科學與工程學院 上海 200093）

2（中國科學院上海應用物理研究所 上海 201800）

304L不銹鋼因其優異的高溫力學性能與抗腐蝕性能，常用做反應堆內構件的結構材料。堆內構件作為固定和支撐堆芯材料的關鍵設備，直接關系到反應堆的運行安全和效率［1］。堆內構件技術要求高、結構精密復雜，一直以來采用傳統工藝制造（Traditionally Manufactured，TM），其加工過程步驟繁多，并且投入大、周期長、產品一次合格率較低。近年來，增材制造（Additive Manufacturing，AM）技術的快速發展為制造復雜堆內構件提供了新思路。該技術利用計算機軟件輔助，通過材料逐層累積方式來制造實體零件，由于其設計自由、材料利用率高和產品性能好等優勢，且契合核能構件智能制造的未來趨勢，吸引了國內外核能有關領域的廣泛關注［2］。其中，選區激光熔化成形（Selective Laser Melted，SLM）技術是金屬AM中最成熟的技術之一，其制造的金屬材料表面精密度和致密度高，被廣泛用于航天航空、醫療器械和核電等領域［3-4］。

堆內構件在服役過程中長期受到高溫、高壓以及強中子輻照等環境的影響，有發生失效的風險，一旦發生失效，勢必影響反應堆的安全運行。中子輻照是造成堆內構件失效的主要原因之一［5-6］。因此，提高堆內構件的抗輻照性能是保障反應堆運行安全的關鍵。已有研究表明：材料內引入大量的界面［7］、晶界［8］以及析出相［9］等結構，可以作為缺陷阱，吸收輻照過程中產生的點缺陷，從而改善材料的抗輻照性能。……