Исследование поведения водорода в нержавеющей стали при температурном и радиационном воздействии

• Автор: Адель Мохаммед Али Хашхаш
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛАХ

1Л.Общие вопросы взаимодействия водорода с металлами

1.1.1 .Проникновение и состояние водорода в металлах

1.1.2.Взаимодействие водорода со сталью

1.1.3.Влияние дефектов структуры на эффективность поглощения водорода

1.2.Физические основы процессов радиационно-стимулированной диффузии водорода в металлах и сплавах

1.2.1.Физические основы обычной диффузии водорода в металлах

1.2.2.Ускорение диффузии при облучении
1.2.3 .Упорядочение структуры металла при облучении
Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО И РАДИАЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ ИЗ МЕТАЛЛОВ
2.1. Постановка задачи
2.2. методика исследования Термостимулированного
газовыделения
2.3. методики исследования электроно-стимулированного газовыделения
2.4. методика исследования проницаемости водорода
через металлические мембраны

2.5. Физические основы метода термостимулированного
газовыделения термодесорбционая спектроскопия
2.5.1.Термическая десорбция с поверхности твердых тел
2.5.2.Поверхностная ионизация (ПИ)
2.5.3.Изотермический метод спектроскопии
2.5.4.Метод программирования температуры
2.5.5.Определение энергии активации десорбции (энергия
связи атомов водородом в ловушках)
2.6.0сновы электронно-стимулированного газовыделения
электронно-стимулированная десорбция (ЭСД)
2.6.1 .Кинетический механизм ЭСД
2.6.2.Механизмы ЭСД основанные на возбуждении
электронной системы адсорбата
Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ВОДОРОДА ПРИ ТЕРМО И РАДИАЦИННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
3.1. Способы насыщения металлов водородом
3.1.1.Насыщение водородом из газовой фазы при нагревании (метод Сивертса)
3.1.2. Электролитическое насыщение водородом сталей
3.1.3 .Установка и методика насыщения образцов из
водородной плазмы
3.2. Использованные методы исследования систем «металл-водород»
3.2.1. Метод вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС)
3.2.2. Анализатор водорода 1ШЕХ602 фирмы Ьесо
3.2.3. Измерение скорости распространения звуковых волн в системах металл-водород
3.2.4. Измерение микротвердости металлических материалов

облученных и насыщенных водородом
Выводы
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Изучение динамики накопления водорода в стали при насыщении электролитическим способом
4.1.1. Зависимость накопления водорода в образце от времени насыщения электролитическим способом
4.1.2. Зависимость накопления водорода от плотности тока на образце при электролизе
4.1.3. Зависимость выхода от времени выдержки на атмосфере после электролитического насыщении
4.2. Изучение динамики накопления водорода при
насыщении образцов из водородной плазмы
4.3. Изучение динамики накопления водорода при
насыщении в установке Сивсртса
4.4. Сравнение динамики накопления водорода при разных способах насыщения
4.5. Исследование выхода водорода при облучении
электронами
4.6. Изучение проницаемости водорода через мембраны
из нержавеющей стали
4.6.1. Методика эксперимента
4.6.2. Результаты эксперимента
4.7. Влияние водорода и рентгеновского облучения на микротвердость и скорость звука ферритной стали
4.7.1 Подготовка образцов
4.7.2. Результаты эксперимента
Выводы
Список литературы
вакуума. Система управления электронным пучком осуществляется с пульта дистанционного управления, связанным с установкой гибким кабелем, позволяющим вынос системы в соседнее помещение на расстояние до 20 метров. Камера 7, рис. 2.1 в которой осуществляется воздействие на образцы электронами, изготовлена из титана и имеет двойные стенки для водяного или азотного охлаждения объема камеры в процессе эксперимента для поддержания необходимой температуры. На рис. 2.2 штриховыми линиями показаны направления распространения электронного пучка и выделяющихся газов при термо- и радиационной десорбции.
Для управления установкой была создана система автоматизации, принцип действия которой состоит в следующем. Блок аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования 20, который: а) управляет блоками линейного нагрева образцов, б) собирает результаты измерения температур (термопары 23 и термопар, для измерения температур облучаемого образца в камере 8 и образца высокотемпературного нагрева в камере 10 рис. 2.2), в данные с датчика масс-спектрометра. Система автоматизации управляется компьютерной Программой Project и позволяет производить линейный нагрев образцов от 20 до 1100 °С (и от 20 до 2000 °С) с заданной скоростью от 0,1 до 5 °С/с., и одновременно, с той же скоростью фиксировать температуру с термопар и данные с масс-спектрометра.
Программное обеспечение (ПО) RGA иод WindowsTM позволяет отображать данные в виде гистограммы с сопоставлением данных из библиотек, "скачек" (резкое изменение концентрации газа), анализ тенденции изменения, "контроль герметичности" и режим быстрого сканирования. Возможно также использование мощного пакета ПО Process Eye 2000, которое позволяет полностью автоматизировать процесс работы масс-спектрометра и отслеживать сканируемые параметры, отображать данные, записывать данные в файл (вести файл отчета), отслеживать параметры ионного источника.