Reduced activation ferritic/martensitic (RAFM) steels for fusion reactors are fundamentally limited by the strength-ductility trade-off and irradiation damage. Here, we show that electropulsing treatment (EPT) overcomes this trade-off by simultaneously enhancing ultimate tensile strength (+13.3%) and fracture elongation (+25.0%) via athermal effects. EPT alters dislocation multiplication from an exponential to a linear regime during deformation, sustaining strain-hardening and delaying plastic instability. Meanwhile, EPT-induced grain refinement and boundary transitions provide complementary strengthening, which well offsets dislocation annihilation. Moreover, low-temperature EPT mitigates irradiation damage by annihilating 83.5% of irradiation loops and 26.5% of helium bubbles through EPT-induced dislocation sweeping and bubble dissociation, which eventually recovers 75.6% of irradiation hardening. Unlike post-irradiation annealing, EPT repairs irradiation damage while avoiding deleterious microstructural side effects. This work highlights EPT as an effective strategy for microstructural tailoring and damage mitigation in advanced nuclear materials.
核融合炉用の低放射化フェライト/マルテンサイト（RAFM）鋼は、本質的に強度-延性トレードオフと照射損傷によって制限されている。ここで我々は、電気パルス処理（EPT）が非熱的効果を介して極限引張強度（+13.3%）と破断伸び（+25.0%）を同時に向上させることにより、このトレードオフを克服することを示す。EPTは変形中の転位増殖を指数関数的から線形的な領域へと変化させ、ひずみ硬化を持続させ、塑性不安定性を遅延させる。一方、EPT誘起の結晶粒微細化と粒界遷移は相補的な強化を提供し、転位消滅を十分に補償する。さらに、低温EPTは、EPT誘起の転位掃引とバブル解離を介して照射ループの83.5%とヘリウムバブルの26.5%を消滅させることにより照射損傷を軽減し、最終的に照射硬化の75.6%を回復させる。照射後焼鈍とは異なり、EPTは有害な微細構造上の副作用を回避しながら照射損傷を修復する。本研究は、先進核材料における微細構造制御と損傷軽減のための効果的な戦略としてEPTを強調するものである。