1）本书系统地介绍了金属材料辐照损伤的理论基础、金属材料经辐照后的微观组织与结构特征，以及辐照所产生的宏观性能变化。
2）主要内容包括辐照损伤事件、原子的位移、损伤级联、点缺陷的形成与扩散、辐照增强扩散和缺陷反应速率理论、辐照诱发偏聚、位错的微观结构、辐照诱发的空洞和气泡、辐照下相的稳定性、离子辐照的独特效应、用离子模拟中子辐照效应、辐照硬化和辐照形变、辐照蠕变和长大、断裂与脆化、腐蚀与应力腐蚀开裂、辐照对腐蚀和环境促进开裂的作用等。
3）本书汇集了国际上金属材料辐照领域的长期研究成果，体现了科学性、先进性和系统性的有机结合，对我国核工程领域关于辐照损伤现象的理解和研究具有很强的指导意义，并具有很高的学术价值和实用价值。

本书系统地介绍了金属材料辐照损伤的理论基础、金属材料经辐照后的微观组织与结构特征，以及辐照所产生的宏观性能变化。主要内容包括辐照损伤事件、原子的位移、损伤级联、点缺陷的形成与扩散、辐照增强扩散和缺陷反应速率理论、辐照诱发偏聚、位错的微观结构、辐照诱发的空洞和气泡、辐照下相的稳定性、离子辐照的独特效应、用离子模拟中子辐照效应、辐照硬化和辐照形变、辐照蠕变和长大、断裂与脆化、腐蚀与应力腐蚀开裂基础和辐照对腐蚀和环境促进开裂的作用。本书汇集了国际上金属材料辐照领域的长期研究成果，体现了科学性、先进性和系统性的有机结合，对我国核工程领域关于辐照损伤现象的理解和研究具有很强的指导意义，并具有很高的学术价值和实用价值。

译者序
前言
物理常数数值表
本书首字母缩写术语对照
导论1
参考文献4
第Ⅰ部分辐照损伤
第1章辐照损伤事件7
1.1中子-原子核交互作用8
1.1.1弹性散射8
1.1.2非弹性散射13
1.1.3（n，2n）反应15
1.1.4（n，γ）反应16
1.2离子-原子交互作用18
1.2.1原子间作用势18
1.2.2碰撞运动学23
1.3能量损失36
1.3.1能量损失理论36
1.3.2穿越距离范围的计算46
专用术语符号52
习题54
参考文献57
第2章原子的位移58
2.1位移的基本理论58
2.1.1位移的概率58
2.1.2原子位移的Kinchin-Pease模型60
2.1.3位移能量62
2.1.4电子能量损失的极限66
2.2K-P位移模型的修正67
2.2.1在能量平衡中Ed的考虑67
2.2.2真实的能量传输截面68
2.2.3电子激发导致的能量损失69
2.2.4结晶性的效应71
2.3位移截面82
2.3.1弹性散射83
2.3.2非弹性散射83
2.3.3(n,2n)和(n,γ)位移84
2.3.4K-P模型的修正和总位移截面84
2.4位移率86
2.5性能变化和辐照剂量的关联88
2.6带电粒子辐照产生的位移90
专用术语符号92
习题94
参考文献96
第3章损伤级联98
3.1位移平均自由程98
3.2初级反冲谱99
3.3级联损伤能和级联体积102
3.4辐照损伤的计算机模拟103
3.4.1二元碰撞近似（BCA）方法103
3.4.2分子动力学（MD）方法106
3.4.3动力学蒙特卡罗（KMC）方法108
3.5级联发展的各个阶段111
3.6级联结构内缺陷的行为113
专用术语符号120
习题121
参考文献122
第4章点缺陷的形成与扩散123
4.1辐照诱发缺陷的性质123
4.1.1间隙原子123
4.1.2多间隙原子126
4.1.3间隙原子-杂质复合体127
4.1.4空位127
4.1.5多空位128
4.1.6溶质-缺陷和杂质-缺陷团簇128
4.2点缺陷形成的热力学128
4.3点缺陷的扩散131
4.3.1扩散的宏观表述131
4.3.2扩散的机制132
4.3.3扩散的微观表述134
4.3.4跳跃频率Γ136
4.3.5跳跃频率ω137
4.3.6扩散系数方程139
4.4关联的扩散141
4.5多组元体系中的扩散143
4.6沿高扩散速率途径的扩散144
专用术语符号146
习题147
参考文献148
第5章辐照增强扩散和缺陷反应速率理论149
5.1点缺陷平衡方程组149
5.1.1情况1：低温和低阱密度151
5.1.2情况2：低温和中等阱密度153
5.1.3情况3：低温和高阱密度154
5.1.4情况4：高温155
5.1.5点缺陷平衡方程组的特性157
5.1.6简单点缺陷平衡模型的缺点158
5.1.7存在级联时的点缺陷平衡方程组158
5.2辐照增强扩散160
5.3缺陷反应162
5.3.1缺陷的产生164
5.3.2复合164
5.3.3缺陷在阱处的损失165
5.3.4阱强度165
5.4反应速率控制的过程165
5.4.1缺陷-空洞交互作用165
5.4.2缺陷-位错交互作用166
5.5受扩散的反应166
5.5.1缺陷-空洞反应166
5.5.2缺陷-位错反应168
5.6混合速率控制170
5.7缺陷-晶界反应170
5.8共格析出相和溶质171
5.9点缺陷的回复173
专用术语符号175
习题177
参考文献179
第Ⅱ部分辐照损伤的物理效应
第6章辐照诱发偏聚183
6.1浓二元合金中的RIS184
6.1.1耦合偏微分方程的求解189
6.1.2间隙原子的键合190
6.1.3溶质原子尺寸的影响191
6.1.4温度的影响 193
6.1.5剂量率的影响194
6.2三元合金中的RIS195
6.3局部成分变化对RIS的影响198
6.4溶质对RIS的影响201
6.5奥氏体合金中RIS的举例204
6.6铁素体合金中的RIS206
6.7晶界结构对RIS的影响210
专用术语符号 211
习题213
参考文献214
第7章位错的微观结构215
7.1位错线215
7.1.1位错的运动217
7.1.2位错的描述220
7.1.3位移、应变和应力222
7.1.4位错的能量224
7.1.5位错的线张力225
7.1.6作用在位错上的力226
7.1.7位错间交互作用230
7.1.8扩展位错233
7.1.9扭折和割阶234
7.2包围着层错的位错环和堆垛层错四面体235
7.3缺陷的团簇236
7.3.1形成团簇的缺陷份额237
7.3.2团簇的类型239
7.3.3团簇的可动性240
7.4扩展缺陷246
7.5有效缺陷的产生248
7.6位错环的形核和长大249
7.6.1位错环的形核249
7.6.2团簇化理论254
7.6.3基于团簇动力学模拟的团簇演化256
7.7位错环的长大258
7.8回复261
7.9间隙原子环微观结构的演变263
专用术语符号265
习题267
参考文献270
第8章辐照诱发的空洞和气泡271
8.1空洞形核272
8.1.1平衡的空洞尺寸分布272
8.1.2空洞的形核率274
8.1.3惰性气体的作用280
8.1.4具有产出偏差的空洞形核284
8.2在空洞长大过程中对缺陷阱的处理286
8.2.1阱表面的缺陷吸收率和浓度287
8.2.2点缺陷平衡290
8.3空洞长大291
8.3.1温度相关性295
8.3.2剂量相关性298
8.3.3位错作为偏向性阱的作用300
8.3.4剂量率相关性302
8.3.5辐照变量漂移303
8.3.6生成偏差的作用308
8.3.7应力相关性314
8.3.8RIS的作用317
8.3.9空洞点阵319
8.3.10微观结构和化学成分的作用321
8.3.11反应堆运行历史的作用330
8.4气泡331
8.4.1气泡力学332
8.4.2长大定律334
8.4.3位错环崩出造成的气泡长大336
8.4.4气泡点阵337
8.4.5氦气的产生337
专用术语符号340
习题344
参考文献346
第9章辐照下相的稳定性348
9.1辐照诱发偏聚和辐照诱发析出348
9.2反冲溶解350
9.3辐照无序化356
9.4非共格析出相形核359
9.5共格析出相形核363
9.6辐照诱发析出举例366
9.6.1铁素体-马氏体钢366
9.6.2奥氏体不锈钢369
9.7亚稳相372
9.7.1有序-无序转变372
9.7.2晶体结构转变372
9.7.3准晶的形成373
9.8非晶化374
9.8.1化合物的生成热和晶体结构差异374
9.8.2化合物的溶解度范围和临界缺陷密度376
9.8.3非晶化的热力学和动力学377
9.9辐照下相的稳定性384
专用术语符号386
习题389
参考文献390
第10章离子辐照的独特效应392
10.1离子辐照技术392
10.2化学成分的变化394
10.2.1溅射395
10.2.2吉布斯吸附400
10.2.3反冲注入401
10.2.4级联（各向同性、位移）混合403
10.2.5影响表面成分变化的组合过程410
10.2.6离子注入期间注入原子的再分布411
10.3离子注入的其他效应414
10.3.1晶粒长大415
10.3.2织构416
10.3.3位错微结构416
10.4高剂量气体（轰击）载荷：起泡和剥落418
10.5固相和惰性气体点阵421
10.6电子激发引起的位移422
10.7离子束助推沉积423
10.7.1微观结构424
10.7.2残余应力431
10.7.3膜的织构437
专用术语符号440
习题442
参考文献444
第11章用离子模拟中子辐照效应447
11.1采用离子辐照替代中子辐照的动机447
11.2与离子辐照相关的辐照损伤448
11.3RIS的粒子类型相关性451
11.4不同粒子类型的优点和缺点454
11.4.1电子456
11.4.2重离子457
11.4.3质子458
11.5粒子辐照的辐照参数459
11.6质子辐照模拟中子辐照损伤461
11.7自离子辐照模拟中子辐照损伤466
专用术语符号468
习题469
参考文献469
第Ⅲ部分辐照损伤的力学和环境效应
第12章辐照硬化和辐照形变473
12.1弹性和塑性变形474
12.1.1弹性变形474
12.1.2塑性变形477
12.1.3拉伸试验479
12.1.4屈服强度482
12.2辐照硬化483
12.2.1位错源硬化483
12.2.2摩擦硬化485
12.2.3硬化机制的叠加492
12.2.4多晶体的硬化495
12.2.5辐照硬化效应的饱和497
12.2.6测量和预测的硬化效应比较499
12.2.7辐照退火硬化502
12.2.8硬度和屈服强度的关系503
12.3辐照金属的变形506
12.3.1局域化的变形508
12.3.2变形机制图511
专用术语符号514
习题516
参考文献517
第13章辐照蠕变和长大520
13.1热蠕变520
13.1.1位错蠕变523
13.1.2扩散蠕变528
13.2辐照蠕变530
13.2.1应力诱导的位错环择优形核530
13.2.2应力诱导择优吸收534
13.2.3由择优吸收滑移引起的攀移和滑移535
13.2.4由位错偏置驱动的攀移和滑移537
13.2.5瞬态蠕变537
13.2.6位错环的去层错化540
13.2.7回复蠕变541
13.2.8扩散蠕变：为什么没有辐照的影响542
13.2.9理论与蠕变数据的比较542
13.2.10辐照修正的变形机制图546
13.3锆合金中的辐照长大和蠕变547
13.3.1锆合金的辐照微观结构548
13.3.2辐照长大549
13.3.3辐照蠕变551
专用术语符号554
习题556
参考文献558
第14章断裂与脆化560
14.1断裂类型560
14.2金属的内聚强度560
14.3断裂力学562
14.4断裂力学试验566
14.5弹-塑性断裂力学568
14.6脆性断裂570
14.7铁素体钢中的辐照诱发脆化574
14.7.1缺口棒的冲击试验574
14.7.2DBTT和USE的下降576
14.7.3主曲线方法577
14.7.4影响脆化程度的因素580
14.7.5铁素体-马氏体钢的脆化583
14.7.6退火和再辐照583
14.7.7疲劳584
14.8低温到中温范围奥氏体钢的断裂和疲劳588
14.8.1辐照对断裂韧度的影响588
14.8.2辐照对疲劳的影响590
14.9高温脆化591
14.9.1晶界空洞与气泡592
14.9.2晶界滑移595
14.9.3晶界裂纹的生长596
14.9.4断裂机制图598
专用术语符号598
习题601
参考文献602
第15章腐蚀与应力腐蚀开裂基础604
15.1腐蚀的类型605
15.2腐蚀热力学608
15.2.1腐蚀驱动力608
15.2.2电动势序和符号惯例610
15.2.3稳定性图614
15.3腐蚀动力学619
15.4极化625
15.4.1混合电位理论626
15.4.2电偶序627
15.4.3阳极/阴极面积比629
15.4.4多重阴极反应632
15.4.5其他的极化类型632
15.5钝化637
15.5.1钝化的理论639
15.5.2酸溶液中活性-钝化金属的行为640
15.5.3影响活性-钝化金属腐蚀行为的因素641
15.5.4钝化的控制641
15.5.5活性-钝化金属的电偶对646
15.5.6钝化金属的点蚀646
15.6缝隙腐蚀648
15.7应力腐蚀开裂650
15.7.1SCC测试651
15.7.2SCC过程652
15.7.3冶金学条件654
15.7.4裂纹萌生和裂纹扩展654
15.7.5SCC的热力学655
15.7.6SCC的动力学657
15.7.7SCC的机制658
15.7.8裂纹扩展的预测模型660
15.7.9机械断裂模型661
15.7.10腐蚀疲劳662
15.7.11氢脆662
专用术语符号663
习题665
参考文献667
第16章辐照对腐蚀和环境促进开裂的作用668
16.1辐照对水化学的影响670
16.1.1辐照分解及其对腐蚀电位的影响670
16.1.2腐蚀电位对氧化的影响672
16.1.3腐蚀电位对IASCC的影响673
16.2辐照对氧化的影响674
16.3辐照对SCC的影响675
16.3.1奥氏体合金675
16.3.2铁素体合金683
16.4IASCC的机制685
16.4.1晶界Cr贫化685
16.4.2辐照硬化686
16.4.3形变模式686
16.4.4IASCC的模型688
16.4.5选择性内氧化689
16.4.6辐照诱发蠕变690
专用术语符号690
习题691
参考文献691