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材料问题是制约核能发展的关键因素之一。先进核能系统(第四代反应堆,聚变堆,ADS)中高温、强辐照、强腐蚀等严酷的工作环境对结构材料的抗辐照腐蚀性能提出了更高的要求。9-12%铁素体/马氏体钢由于具有优异的高温蠕变抗性,较强的抗辐照肿胀性和几何稳定性,低热膨胀系数以及高热导率等优良特性,已作为先进核能系统重要的候选结构材料得到了世界范围内的普遍认可。自离子辐照除具备载能离子高效、参数可控、放射性低、经济性强等优势外,其辐照过程仅产生位移损伤而不引入掺杂的独特优势使其成为研究辐照位移损伤的重要工具。针对铁素体/马氏体钢位移损伤效应的研究不仅能为材料在先进核能系统中的应用积累数据,同时在微结构演化导致的材料性能退化的基础研究方面具有重要的学术意义。本论文利用3.25Me V和1.625Me V单能Fe离子在室温、300、450和550℃不同注量下对SIMP和T91钢进行辐照,并通过慢正电子多普勒展宽谱(DBPAS)、透射电镜(TEM),纳米压痕技术(NIT)等测试手段,系统研究了不同辐照条件材料微观结构及力学性能的演化,并对SIMP钢进行了简要评价。1、研究了Fe离子辐照铁素体/马氏体钢的空位型缺陷产生与演化行为。结果表明:3.25Me V和1.625Me V Fe离子室温辐照样品中产生了大量的空位型缺陷,且随着辐照注量的升高,材料中空位型缺陷逐渐增多,450℃辐照下随辐照注量的增高材料中空位型缺陷含量先增多后减少。1.7×1016ions/cm2注量下随着辐照温度的增加,3.25Me V Fe离子辐照的SIMP钢中的空位型缺陷逐渐减少,而3.25Me V Fe离子辐照的SIMP钢以及1.625Me V Fe离子室温辐照下SIMP钢和T91钢中的空位型缺陷先减少后增多。此外,相同温度及注量辐照下,低能离子辐照的材料中产生了更多的空位型缺陷。2、研究了3.25Me V Fe离子辐照铁素体/马氏体钢的位错环的演化行为。结果表明:辐照后样品中均有大量位错环产生,且随着辐照注量和辐照温度的升高,材料中的位错环尺寸整体呈增大趋势。随着辐照注量和辐照温度的增高,材料中位错环的密度整体呈先增大后减小趋势。3、研究了Fe离子辐照铁素体/马氏体钢的辐照硬化效应。结果表明,不同条件下辐照后的样品均发生明显硬化。不同能量Fe离子在室温和450℃辐照下材料的硬化量随辐照注量的升高整体上呈先增加后减小的趋势。而1.7×1016 ions/cm2注量不同能量下随着辐照温度的增加,各材料硬化量都呈现了先增高后降低的趋势。4、不同辐照条件下SIMP钢中的空位型缺陷含量接近或明显小于T91钢,而高温(1.625Me V Fe离子:≥300℃;3.25Me V Fe离子:≥450℃)大注量(1.625Me V Fe离子:2.5×1015ions/cm2;3.25Me V Fe离子:≥1.7×1016ions/cm2)辐照下,SIMP钢的硬化量远小于相同条件下辐照后的T91 钢。