Исследование модификации поверхности циркониевого сплава импульсным электронным пучком

• Автор: Пушилина, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ВОДОРОД В ЦИРКОНИИ И ЦИРКОНИЕВЫХ СПЛАВАХ

1.1 Взаимодействие металлов с водородом

1.1.1 Взаимодействие циркония и сплавов на его основе с водородом

1.1.2 Влияние водорода на механические свойства циркониевых сплавов

1.2 Методы создания защитных покрытий от проникновения водорода в объём материала

1.2.1 Влияние импульсного электронного воздействия на структуру

и свойства металлов

1.3 Выводы

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Постановка задачи
2.2 Материал и методы исследования
2.2.1 Материал исследования
2.2.2 Электронно-импульсное облучение поверхности циркониевого сплава Ъъ 1 %19Ь
2.2.4 Методы насыщения водородом
2.2.4.1 Насыщение водородом из газовой фазы
2.2.4.2 Электролитическое насыщение водородом
2.2.5 Определение содержания водорода
2.2.6 Метод вторичной ионной масс-спектрометрии
2.2.7 Оптическая, растровая и электронная микроскопия
2.2.8 Рентгеноструктурный анализ
2.2.9 Испытания на растяжение
2.2.10 Методы измерения микро- и нанотвердости

2.2.11 Износостойкость
3 ВЛИЯНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВОГО СПЛАВА гБио/оИВ
3.1 Оценка температурных полей при воздействии импульсным электронным пучком на циркониевый сплав 2г1%ИЬ
3.2 Влияние импульсного электронного облучения на микроструктуру циркониевого сплава 2г1%ИЬ
3.3 Исследование механических свойств циркониевого сплава после облучения ИЭП
3.3.1 Влияние режимов облучения на твердость циркониевого сплава
3.3.2 Износостойкость
3.3.3 Влияние импульсного электронного воздействия на деформационное поведение циркониевого сплава гг1%МЬ
3.4 Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА НА СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВОГО СПЛАВА гЯ1 %1МВ
4.1 Содержание водорода в циркониевом сплаве в исходном состоянии и после воздействия ИЭП
4.2 Исследование кинетики сорбции водорода исходным и модифицированным циркониевым сплавом
4.3 Распределение водорода по глубине в исходном циркониевом сплаве и после модификации
4.4 Изменение фазового состава циркониевых сплавов при насыщении водородом
4.5 Исследование влияния водорода на механические свойства исходного и модифицированного ИЭП сплава циркония 2г1%1ЧЬ

4.5.1 Микротвердость
4.5.2 Диаграмма растяжений
4. 6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

2 Постановка задачи. Материал и методы исследования
2.1 Постановка задачи
Анализ литературы показал, что насыщение водородом, в большинстве случаев, приводит к деградации механических свойств циркониевых сплавов. Поэтому повышение безопасности и обеспечение экономичности ядерной энергетики требуют повышения качества конструкционных материалов. С целью модификации циркониевых сплавов в литературе обсуждается использование различных видов обработки поверхности изделий [50 - 56]. Проведенный анализ литературных данных дает основание утверждать, что обработка поверхности импульсным электронным пучком, при определенных условиях, повышает эксплуатационные характеристики материалов. К настоящему времени накоплен обширный материал по исследованию структурно-фазовых превращений в сталях и титановых сплавах при облучении ИЭП [52 - 69]. Активно исследуется влияние формируемых в процессе облучения структур на механические свойства и коррозионную стойкость металлов и сплавов. В то же время в литературе отсутствуют работы по исследованию влияния модификации импульсным электронным пучком на структурно-фазовые превращения и физикомеханические свойства циркониевых сплавов.
Для прогнозирования состава и структурно-фазового состояния циркониевых сплавов после обработки необходимо проведение расчетов температурных полей при импульсном электронном облучении поверхности. Также необходимо проведение систематических экспериментальных исследований для определения оптимальных режимов воздействия ИЭП.
Так как импульсное электронное воздействие может приводить к изменению фазового состава, структуры и физико-механических свойств металлов и сплавов, следовательно, может наблюдаться изменение кинетики поглощения водорода модифицированными циркониевыми сплавами.