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奥氏体不锈钢作为第四代反应堆和聚变堆的重要候选材料之一被广泛的研究。本文利用淬火、电子辐照以及重离子辐照的方法引入缺陷,主要研究Fe17Cr12Ni奥氏体模型钢空位型缺陷的演变机制以及Mo元素的添加对Fe17Cr12Ni奥氏体模型钢的影响。实验样品是Fe17Cr12Ni奥氏体三元合金和掺杂2Mo元素的Fe17Cr12Ni模型钢合金,国标316不锈钢作为实验参考样品。利用正电子湮没谱学技术研究了Fe17Cr12Ni模型钢淬火后在300 K到973 K等时退火过程中空位型缺陷的回复机制。在退火温度从室温到523 K的过程中空位型缺陷会随着退火温度的增加出现先聚集长大,而等时退火温度523 K到673K的过程中逐渐回复。可以看出掺杂的2Mo元素以及其它的非金属元素不是决定空位缺陷回复温度的决定性因素。673 K及更高的退火温度处理以后,正电子寿命值都保持的165 ps左右,这说明样品内部缺陷并没有完全回复而是转变成为其它类型的缺陷。掺杂2Mo元素的Fe17Cr12Ni模型钢在淬火过程中会形成很多Mo原子和空位的复合体,从而导致了掺杂2Mo元素的Fe17Cr12Ni模型钢的缺陷密度比没有添加Mo元素的Fe17Cr12Ni模型钢的缺陷密度小。而国标316不锈钢样品中的缺陷尺寸比两种模型钢中的缺陷尺寸都小,这主要是因为316内部大量的非金属元素存在,这些非金属元素对空位型缺陷有较强的吸引力,从而阻碍了空位缺陷的聚集长大。多普勒展宽谱测试结果与正电子湮没寿命谱测试结果是一致的。我们利用正电子湮没谱技术和维氏硬度研究了8 MeV高能电子注入Fe17Cr12Ni模型钢的缺陷演变,辐照剂量分别为1.7×10-4 dpa和5×10-4 dpa。辐照后,样品中产生了大量的空位型缺陷,空位型缺陷浓度大约在10-5-10-7ppm之间,其中2Mo元素的添加并没有引起Fe17Cr12Ni模型钢中有明显的析出物产生,但是却阻止了空位缺陷的长大,从而抑制了样品随着辐照剂量的增大所引起的样品硬化。为了利用正电子湮没谱学技术和透射电子显微镜研究Fe17Cr12Ni模型钢在不同辐照剂量下的损伤机制,我们用2.0 MeV的Fe离子注入Fe17Cr12Ni模型钢和添加2Mo元素的Fe17Cr12Ni模型钢中,其中用于正电子慢束测试的样品剂量为2.09×1013/cm2,1.62×1014/cm2,4.85×1014/cm2和1.46×1015/cm2。辐照后的样品S参数明显增大,这说明Fe离子注入导致了Fe17Cr12Ni模型钢中产生了大量的缺陷。但是,随着辐照剂量的增大,S参数呈现出下降的变化趋势,这说明了在重离子注入过程中,材料中缺陷浓度随着辐照剂量增加而减少。首先,这是因为Cr元素在Fe基金属中的固溶度是8%-9%,超过固溶度之后Cr元素会随着辐照剂量的增大会析出成核,W参数的增大很好的证明了这点；其次,样品内部有大量空位-杂质元素的复合体存在；最后,S-W参数表明样品中有复杂的多种缺陷类型,而位错缺陷是重离子辐照之后样品中密度最大的缺陷类型,通过透射电子显微镜的图片可以看出,样品辐照之后有浓度较高的位错环产生,并且随着辐照剂量增大,位错环生长成为线位错,而在位错环生长的过程中伴随着大量的空位缺陷会向着位错环移动并且最终在位错边界被吸收。