离子辐照 FeCr 的变形行为：一项纳米压痕研究

理解结构钢中塑性的机制对于下一代聚变反应堆的运行至关重要。元素组成（尤其是存在的 Cr 量）与辐照可对铁素体/马氏体钢的力学性能产生独立和协同的影响。研究离子辐照的 FeCr 合金有助于从机制上理解钢中的辐照损伤。先前对离子辐照 FeCr 的研究未能清晰区分位错形核以启动塑性，以及它们在材料中的传播随塑性进行的过程。本研究中，Fe3Cr、Fe5Cr 和 Fe10Cr 在室温下用 20 MeV Fe$^{3+}$ 离子辐照至标称剂量 0.01 dpa 和 0.1 dpa。使用 Berkovich 和球形压头进行纳米压痕，以研究位错的形核及其后续传播。辐照诱导缺陷的存在降低了理论剪切应力和位错形核的势垒。Cr 的存在由于增加了辐照缺陷的保留而进一步增强了该效应。然而，与来自预存源（如 Frank-Read 源和晶界）的位错形核相比，这种联合效应仍然很小。作为位错迁移率指标的 FeCr 屈服强度随辐照损伤和 Cr 而增加。Cr 存在导致的辐照缺陷保留增加也进一步提高了屈服强度。辐照后还观察到加工硬化能力降低。Cr 与辐照损伤在 FeCr 中的协同效应似乎对位错传播而非其形核更为重要。