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Zr合金、奥氏体不锈钢由于其优异的力学性能及抗辐照性能，是超常规环境（如空间或反应堆）的候选结构材料。本论文利用离子加速器对Zr合金、两种奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti和AISI316进行了200keV Xe~+的辐照实验。利用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、纳米压痕仪（Nano-Indenter）、微摩擦磨损试验机（UMT-3）等综合评价了三种材料的辐照效应。主要研究内容和成果如下：Xe~+辐照均导致三种材料内间隙或空位团簇型的缺陷数量增加，X射线衍射线性分析(XRDLPA)表明三种材料的位错密度数量级在辐照前后基本不变，这也就表明辐照过程中材料没有通过点缺陷的坍塌产生额外的位错环。在两种奥氏体不锈钢中，观察到部分γ-Fe到α-Fe相变并且伴随少量的非晶转变，且材料的初始状态影响材料的抗辐照性能：在不完全奥氏体化的1Cr18Ni9Ti不锈钢中，低剂量下就观察到γ-Fe到α-Fe相变，而在完全奥氏体化的316不锈钢中，只有在高剂量（1×1015ions/cm2）才能观察到此相变。Zr合金（002）织构随辐照剂量的增加而增强。辐照后，三种材料的表面力学性能出现较为显著的变化：表面纳米硬度随辐照剂量的增加开始迅速增加，然后逐渐趋于饱和。材料硬化是由于辐照产生的缺陷与位错相互作用导致的。辐照后，三种材料辐照层的摩擦系数出现不同程度下降，粘着磨损比例下降。材料表层硬化导致材料耐磨性能变好。由于块体材料很难获得很平整的表面，而镀膜的方法可获得表面平整度很高的合金材料，有利于表面辐照形貌的观察。本文采用磁控共溅射制备了ZrTi合金薄膜，并用不同剂量的Xe~+对其进行了辐照实验。实验表明，ZrTi合金薄膜的辐照区在低剂量下发生凹陷，在高剂量下发生凸起。这是由于辐照过程中表面溅射和辐照损伤同时在材料表面发生，两者叠加导致不同的损伤效果。