【摘要】 通过从表面沿深度的微观结构和硬度分布，对HHF测试模型的钨装甲进行了尸检分析。

评估用于ITER偏滤器和下一个聚变反应堆的单块型钨等离子体面层组件（W PFC）是评估偏滤器在预期恶劣操作环境中的可靠性的主要关注点。

 

Hyoung Chan Kim等人[1]通过在高热通量（HHF）测试前后的微观结构和硬度测量，研究了钨等离子体堆焊部件模型的完整性。实验中采用气压铸造和热径向挤压（HRP）方法制作了由五个类ITER钨单块组成的实体模型。钨块是由两家商业供应商的轧制W板加工而成。测试的实体模型在不同的热通量条件下显示出明显的结果，其中增加热通量是重要的。

 

为了进行事后分析，测量了从热流通量暴露表面到切片块深度的维氏硬度分布和显微组织梯度。使用维氏压头在抛光表面测量每个试样的硬度。维氏硬度试验的载荷和保持时间分别为300 g和10 s。利用电子背散射衍射(EBSD)系统测量了其微观结构，包括晶粒尺寸和籽粒平均取向。KAM映射用于估计试样内部位错的数量。单块的横截面使用FE-SEM装置进行观察。可以通过测量程序观测到垂直切片样品的微观结构和硬度分布的情况。

 

通过从表面沿深度的微观结构和硬度分布，对HHF测试模型的钨装甲进行了尸检分析。HHF试验后，从表面到深度测量的维氏硬度分布在300μm～1600μm左右比试验前显著下降。硬度变化的深度和幅度取决于热负荷条件和钨块中的位置。

 

[1] Hyoung Chan Kim, Eunnam Bang, Kyung-Min Kim, Yeonju Oh, Heung Nam Han, Jieun Choi, Suk-Ho Hong, Analysis of hardness and microstructural changes in Tungsten mono-blocks exposed to high heat flux at 10 MW/m2, Fusion Engineering and Design, Volume 170, 2021, 112530,ISSN 0920-3796, https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112530.

 

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