Мёссбауэровские исследования процессов перераспределения атомов железа в циркониевых сплавах под воздействием ионизирующего излучения

• Автор: Лауэр, Денис Эдуардович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение
Актуальность темы
Цель и задачи работы
Научная новизна
Практическая ценность
Основные положения, выносимые на защиту
Личный вклад соискателя
Апробация работы
Г лава 1. Обзор литературных данных по применению мёссбауэровской
спектроскопии для изучения циркониевых сплавов
1Л. Сущность эффекта Мёссбауэра
1.2. Вероятность эффекта Мёссбауэра
1.3. Абсолютная концентрация фаз
1.4. Мёссбауэровский спектр
1.5. Параметры мёссбауэровского спектра
1.6. Площадь спектра
1.7. Зависимость площади линии резонансного поглощения от эффективной
толщины образца
1.7.1. Зависимость по Р. Мёссбауэру
1.7.2. Зависимость по В.И. Гольданскому
1.7.3. Зависимость по Г.А. Быкову и Фам Зуи Хиену
1.8. Возможные состояния атомов железа в циркониевых сплавах
1.8.1. Железо в системе Хг-Бе
1.8.2. Железо в системе гг-Ре-МЬ-Бп
1.8.3. Железо в системе Хг-Ре-Бп-№-Сг
1.9. Основные характеристики чистого циркония
1.10. Влияние легирования и термообработки на структуру, коррозионную стойкость, механические свойства и жаропрочность циркония
1.11. Радиационная стойкость циркония и его сплавов
1.12. Градиентные структуры
1.13. Влияние нейтронного облучения на химический состав циркониевых
сплавов
Глава 2. Экспериментальная техника. Методы приготовления сплавов
2.1. Мёссбауэровские спектрометры и детекторы
2.2. Приготовление образцов сплавов
2.2.1. Выбор состава сплавов и режимов термообработки
2.2.2. Методика приготовления образцов
2.3. Радиационные испытания циркониевых сплавов
2.3.1. Облучение образцов пучком ионов Аг+
2.3.2. Облучение образцов в реакторе
Первый этап испытания
Второй этап испытаний
Третий этап испытаний
2.4. Методики приготовления поглотителей
Заключение по главе
Глава 3. Разработка методики расчета абсолютных концентраций фаз и вероятностей резонансного поглощения
3.1. Зависимость площади линии резонансного поглощения от эффективной толщины образца
3.1.1. Вывод зависимости
3.1.2. Сопоставление полученного результата с литературными данными..
3.1.3. Зависимость площади линии резонансного поглощения от эффективной толщины образца с учетом уширения линии источника и
поглотителя
3.2. Определение вероятности эффекта резонансного поглощения и
абсолютных концентраций фаз по экспериментальному спектру
3.2.1. Алгоритм определения абсолютных концентрация фаз и значений вероятности резонансного поглощения

3.3. Экспериментальная проверка теоретической зависимости площади
линии резонансного поглощения от эффективной толщины образца
3.4. Погрешность нахождения параметров спектра
3.5. Погрешность расчетов относительных концентраций фаз
3.6. Расчет абсолютных концентраций соединений и вероятностей эффекта резонансного поглощения фаз железа в циркониевых сплавах: Э635 после холодной деформации и ИБР после холодной деформации и после отжига..
Заключение по главе
Глава 4. Влияние нейтронного облучения на химический состав циркониевых сплавов
4.1. Облучение тепловыми нейтронами
4.2. Облучение быстрыми нейтронами
Заключение по главе
Глава 5. Мёссбауэровские исследования сплавов на основе циркония
5.1. Анализ мёссбауэровских спектров и состояния атомов железа в
циркониевых сплавах №Р и 2гу-2 после облучения ионами аргона
5.2. Анализ мёссбауэровских спектров и состояния атомов железа в
циркониевом сплаве Э635 после облучения быстрыми нейтронами
Заключение по главе
Глава 6. Закономерности перераспределения атомов железа в циркониевых сплавах под действием ионизирующего излучения
6.1. Перераспределение атомов железа в циркониевых сплавах N8? и 2гу-2 после облучения ионами аргона
6.2. Перераспределение атомов железа в циркониевом сплаве Э635 в
процессе облучения быстрыми нейтронами
Заключение по главе
Основные выводы и заключение
Список литературы

и тантал, атомные радиусы которых отличаются от циркония не более чем на 10%, остальные тугоплавкие металлы, для которых это различие составляет 12-17% ограниченно растворимы как в а-2г, так и в р^г.
Легирование повышает прочностные свойства циркония как при нормальной, так и при высокой температуре, и получение циркониевых сплавов, обладающих достаточной прочностью, не представляет особо сложной задачи. Упрочняющие элементы располагаются по силе своего действия в следующем порядке (убывания): ''У, Та, Мо, N6, Сг, А1, Бп, Ре, Т1 при 20 °С и ¥, Мо, Та, N6, Сг, Ре, А1, Бп, N1 при 500 °С. Перечисленные легирующие элементы образуют дисперсные интерметаллидные соединения с цирконием за исключением Т1, образующего непрерывный ряд твердых растворов. То обстоятельство, что тугоплавкие Та, Мо и N6 упрочняют а -фазу циркония наиболее сильно, можно объяснить их сравнительно большим атомным радиусом, в силу чего диффузионная подвижность мала и образуемые ими интерметаллидные соединения долго сохраняют дисперсность. Элементы Сг, А1, Бп и Ре имеют меньший атомный радиус, более подвижны в цирконии и поэтому их интерметаллидные соединения легче коагулируют и упрочнение менее выражено. Превращение а<->р в чистом цирконии происходит бездиффузионным путем с большой скоростью и зафиксировать Р-фазу при комнатной температуре даже при больших скоростях охлаждения не удается. Зафиксировать Р-модификацию циркония при комнатной температуре можно только путем легирования значительным количеством р- стабилизирующих элементов, обладающих большой растворимостью в Р- цирконии. К таким элемента относятся N6, Мо и Та. При введении в сплав относительно небольших количеств указанных элементов или некоторых других например Ре или Яе закаленные из р-области сплавы приобретают структуру метастабильной со- фазы, являющейся переходной меду р и а-фазами [33].
Сопротивление ползучести циркониевых сплавов увеличивается при легировании элементами Ве, Ре, А1, Сг, Мо, Та, Бп, что обусловлено