journal article·2024-11Open access

High‐Temperature Mechanical Behavior of Single‐Crystal FeCrAl Alloy Under In Situ Micropillar Compression

Tianyi Sun, Tongjun Niu, Zhongxia Shang, Chao Shen, Dongyue Xie, Jian Wang, Haiyan Wang, Xinghang Zhang

Advanced Engineering Materials· Volume 26· Issue 21

Abstract

FeCrAl cladding is one of the candidate materials for the near‐term accident‐tolerant fuel technologies under development. Research on high‐temperature mechanical behaviors of single‐crystal FeCrAl alloy is rather limited. Previous studies have reported the mechanical property of low‐index orientation in single‐crystal FeCrAl alloy at room temperature. However, the critical resolved shear stress to activate slip systems can be orientation and temperature dependent. Here, single‐crystal grains in a coarse‐grained FeCrAl alloy with different crystallographic orientations are selected to preferentially activate {110}<111> slip systems or {112}<111> slip systems. Micropillars are fabricated in the selected single‐crystal grains and tested at elevated temperatures in situ in a scanning electron microscope. The critical resolved shear stresses of {110}<111> slip systems and {112}<111> slip systems are determined at various temperatures. The critical resolved shear stress shows a temperature dependence and orientation independence. This study provides important insight for understanding the deformation mechanisms of FeCrAl alloys at elevated temperatures.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Nuclear Materials and Properties · High Temperature Alloys and Creep · Fusion materials and technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Materials Engineering Purdue University West Lafayette IN 47907 USA

Center for Integrated Nanotechnologies MPA Division Los Alamos National Laboratory Los Alamos NM 87545 USA

Nebraska Center for Materials and Nanoscience University of Nebraska‐Lincoln Lincoln NE 68583‐0857 USA

School of Electrical and Computer Engineering Purdue University West Lafayette IN 47907 USA

Funding

Nuclear Energy University Program · Directorate for Engineering

References (86)

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