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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利高温高辐照条件下ODS钢蠕变性能预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119811562B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510009988.6，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权高温高辐照条件下ODS钢蠕变性能预测方法是由李甲;陈阳;方棋洪;刘余莲设计研发完成，并于2025-01-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本高温高辐照条件下ODS钢蠕变性能预测方法在说明书摘要公布了：发明涉及一种高温高辐照条件下氧化物弥散强化ODS钢蠕变性能预测方法。开发了一个复杂的晶体塑性本构模型，用于准确预测ODS钢在辐照硬化和蠕变行为方面的表现，该模型纳入了空洞和氧化物的空间分布。这一开发的模型与不同温度和辐照剂量下的实验数据高度吻合，展现了其强大的鲁棒性。随着辐照剂量的增加，辐照ODS钢的屈服应力也随之增加。ODS钢的屈服强度与辐照剂量呈现出线性关系，最初随着辐照剂量的增加而增加，随后出现下降。空洞尺寸稳定增长，而空洞间距则在最初减少之后随之增加。因此，空洞硬化效应在最初增强后逐渐减弱。相反，随着辐照温度的升高，屈服强度降低，这是由于更高温度下空洞间距的扩大所致。辐照ODS钢蠕变速率与辐照剂量的非线性相关性。在低剂量或高剂量下辐照的ODS钢的蠕变性能相对较差，在低施加应力下表现出较高的蠕变速率。相反，在中等剂量下，由于辐照空洞数量少且氧化物颗粒强度高，蠕变性能更佳。并且球形空洞展现出更好的蠕变抵抗能力，并且空洞间距对蠕变性能的影响比空洞尺寸的影响更为显著。在低剂量和高剂量下，蠕变性能随着照射温度的升高而降低，此外，在较低剂量下，辐照温度对蠕变性能的影响并不像在较高剂量下那样明显。这项发明为在复杂环境下准确评估ODS钢的辐照性能提供了一种高效的理论方法。

本发明授权高温高辐照条件下ODS钢蠕变性能预测方法在权利要求书中公布了：1.一种高温高辐照环境下氧化物弥散强化钢蠕变性能预测方法，结合考虑晶体塑性模型、辐照诱导的空洞演化理论、以及氧化物颗粒尺寸分布和空间分布的氧化物弥散强化理论与蠕变速率分析模型，特征在于： 考虑了高温高辐照环境下氧化物弥散强化钢中空洞演化的强化作用，包括空洞尺寸和形状的改变；材料中的空洞是在基体处于辐照环境中产生；位错、晶粒尺寸、固溶强化是辐照前的材料硬化机制，通过晶体塑性模型及与阈值应力相关的蠕变速率分析模型，建立统一参数化的硬化和蠕变模型；结合空洞和氧化物的空间分布，可以准确预测氧化物弥散强化钢的辐照硬化和蠕变行为，实现不同辐照剂量及不同辐照温度下蠕变速率的定量分析；同时，通过调整辐照剂量和辐照温度得到特定条件下氧化物弥散强化钢的蠕变速率和阈值应力，实现对氧化物弥散强化钢的设计指导；具体处理方法步骤如下： 确定模型中需要的基本材料参数，收集相关材料的相关物理参数； 耦合阈值应力可视为辐照环境下空洞以及氧化物颗粒的耦合蠕变抗力；考虑辐照诱导的空洞演化理论及氧化物弥散强化理论，氧化物弥散强化钢蠕变速率统一方程表示为： 其中，τL是位错线张力，τL＝Gb2；G是剪切模量，G＝84-16e448T-1；b是柏氏矢量，M是泰勒因子，cL是应变硬化参数，σapp是施加应力，σD是阈值应力，α是经验常数；N是与应力及温度相关的位错迁移率，由下式描述： 其中，Dosd表示前指数因子，kB是玻尔兹曼常数，Qsd表示自扩散的活化能，Rg为气体常数，Rm表示室温下的拉伸强度；阈值应力与空洞和氧化物颗粒的固有特性有关，显示其在阻止位错运动方面的有效性，可表示为 球形空洞的临界分剪切应力表示为 其中，L表示空洞间距，是调和平均尺寸，D是空洞直径，Ψ是拟合系数；对于立方空洞，位错和空洞的横截面形状不同；横截面形状包括三角形和六边形；空洞对临界分剪切应力的总体贡献表示为 其中，三角形截面的阻碍作用表示为六边形界面的阻碍作用为 氧化物颗粒通过阻碍位错运动对材料力学性质同样有强化作用，氧化物颗粒强化的主要机制为切过强化机制τcutting、Orowan绕过强化机制τorowan和攀移机制τclimb；它们的表达式为 τ＝minτclimb,τorowan,τcutting 其中，A和B是常数参数，Do是空间粒子直径，Lo是粒子间距，ra是位错核半径，假设为伯格斯矢量的大小；ε是失配应变，计算公式为ε＝b4r，其中r是氧化物颗粒的半径，可以通过实验获得；τ表示三种相互作用机制的最小应力；这一假设并不能准确反映物理模型；虽然位错的滑移面在基体中保持固定，但沉淀物是随机分布的；此外，即使是相同尺寸的颗粒也会表现出不同的位错绕过机制；因此，空间分布概率模型的临界分剪切应力贡献表示为： 其中和分别代表攀移强化、切过强化和绕过强化机制；因此，通过整合位错和颗粒之间相互作用的概率性质和空间分布，建立了氧化物颗粒强化的精细模型；解释了沉淀物的随机分布以及位错绕过相同尺寸颗粒的不同机制；因此，临界分剪切应力贡献表示为 临界分剪且应力构建于晶体塑性模型框架，且考虑所有已知微结构强化机制；在经典晶体塑性理论中，晶体的变形是用变形梯度和速度梯度来描述的： 其中，是由于材料弹性产生的变形梯度，是由于材料塑性产生的变行梯度，和是弹性速度梯度和塑性速度梯度，表示变形梯度对时间的导数；塑性变形主要有位错滑移引起，因此，速度梯度的塑性部分是由十二个滑移系统的累积剪切速率构成： 其中，Ns是总滑移系数量；是施密德因子，这里表示位错滑移方向，表示位错滑移的法线方向；是参考塑性应变率，m代表应变率敏感系数，表示局部剪切应力，是柯西应力；是临界分剪切应力，高温强辐照下诱导的缺陷主要考虑空洞；因此，临界分剪切应力表示为 其中，表示固溶强化，表示位错强化，为晶粒强化，是空洞的临界分剪切应力，是氧化物颗粒的临界分剪切应力；通过考虑单个晶粒的相互作用和行为，利用自洽塑性方法来表征多晶材料的应力-应变关系； 固溶体结构、位错、晶粒尺寸、空洞和氧化物颗粒通过阻碍位错运动对材料力学性质具有强化作用；固溶强化表示为 其中，ki表示硬化系数，Xi是原子含量，对于置换固溶体Z＝34；位错强化表示为 其中，hn是位错强化系数；随着塑性应变的增加，Mecking和Kocks模型捕捉到了由于增殖和湮灭引起的位错密度的变化 其中，代表参考塑性剪切速率，是加载应变率，k1是倍增系数，是湮灭系数，两种系数的关系为 其中，是参考应变率，Dα是拖曳应力，gα是归一化激活能，χ是交互参数；晶粒强化表示为 其中，khp是Hall-Petch系数，khp＝0.2Gb12；d是晶粒尺寸。

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