金属与氢的相互作用一直以来都受到研究者的广泛关注,也是工程应用上考虑的重要问题。铈是一种活泼金属,因其在4f电子体系中的相对位置与钚在5f电子体系中的相对位置类似,常用作钚的模拟材料。研究铈的氢化腐蚀行为可以为钚的氢化腐蚀行为研究提供经验支持。工程上常用改变晶粒尺寸的方法来调控金属的强度和塑性,相应地,晶粒尺寸对铈氢化腐蚀行为的影响也应当考虑。本文研究了铈在退火过程中的晶粒长大动力学,并比较了不同晶粒尺寸铈样品的氢化行为,发现了以下规律:(1)铈在退火过程中的晶粒长大动力学。退火过程中铈的晶粒生长指数为3,晶粒长大激活能为0.27 eV。退火后铈的平均晶粒尺寸与退火温度和时间之间的关系满足D3-D03 = 6.87×105·(-0.27(eV)/RT)·t。铈的显微维氏硬度与平均晶粒尺寸之间满足关系HV=-21.17+287.23D-0.5。(2)不同晶粒尺寸样品的氢化实验表明,随着晶粒尺寸减小,样品氢化点长大速率增大,并且氢化点长大激活能随晶粒尺寸减小而降低。晶粒尺寸为200 μm、125μ 和100 μm样品的氢化点长大速率与温度的关系分别满足k200μm=1.74×102exp(-20.1(eV)/RT)、k125μ=1.11×102exp(-0.19(eV)/RT)和k100μm =9.6×101exp(-0.18(eV)/RT)。(3)样品吸氢激活能随晶粒尺寸的减小有略微降低。晶粒尺寸为200μ吨、125μm和100μ 样品的吸氢速率与温度的关系分别满足V200μm=2.38×102exp(-0.19(eV)/RT)、v125μm =6.4×101 exp(-0.15(eV)/RT)和v100μm=3.2×101exp(-0.11(eV)/RT)。(4)氢化产物分析。氢化产物中同时存在CeD2+x、CeD2和金属铈。