Особенности поведения гелия и водорода в ОЦК и ГЦК материалах в зависимости от условий ионного облучения

• Автор: Тан Све
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ГЛАВА 1. ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ И ПОВЕДЕНИЕ ГЕЛИЯ И

ВОДОРОДА В ОБЛУЧЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ

1.1. Радиационные дефекты

1.2. Образование гелия в материалах

1.2.1. Ядерные реакции на нейтронах

1.2.2. Накопление гелия в основных конструкционных материалах при

реакторном облучении

1.3. Явление радиационного распухания металлов

1.4. Роль гелия в радиационном распухании

1.5. Высокотемпературное радиационное охрупчивание материалов

1.6. Поведение гелия в материалах

1.6.1. Роль элементов внедрения в поведении гелия и формировании
газовой пузырьковой структуры
1.6.2. Роль элементов замещения в поведении гелия и формировании
газовой пузырьковой структуры
1.6.3. Роль структурно-фазового состояния в поведении гелия и
формировании газовой пузырьковой структуры
1*7. Проблема водорода в конструкционных материалах
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Составы исследованных материалов и их обработка
2.1.1. Конструкционные материалы
2.1.2. Модельные сплавы
2.2. Приготовление образцов для исследования
2.3. Облучение образцов ионами гелия и водорода
2.4. Приготовление тонких фольг для просвечивающей электронной
микроскопии
2.5. Электронно-микроскопическое исследование
2.6. Термодесорбционное исследование
2.7. Определение содержания водорода

ГАЗОВОЕ РАСПУХАНИЕ И ПОВЕДЕНИЕ ГЕЛИЯ И ВОДОРОДА В ОЦК И ГЦК СТАЛЯХ ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ОБЛУЧЕНИИ ИОНАМИ Не* И Н*.
Исходная структура сталей Х18Н10Т и ЭП
Микроструктура аустенитной стали Х18Н10Т после облучения
ионами гелия
Микроструктура ферритно-мартенситной стали ЭП-900 после
облучения ионами гелия
Захват и удержание водорода в сталях ЭП-900 и Х18Н10Т с разным
типом гелиевой пористости
Исследование поведения гелия в сталях ЭП-900 и Х18Н10Т
методом термодесорбционной спектрометрии
Обсуждение результатов
Выводы
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГАЗОВОЙ ПОРИСТОСТИ И ПОВЕДЕНИЯ ГЕЛИЯ В ОЦК И ГЦК СТАЛЯХ ПРИ НИЗКИХ ДОЗАХ ЕГО ВНЕДРЕНИЯ
Микроструктура ОЦК и ГЦК сталей после облучения ионами гелия Особенности выделения ионно-внедренного гелия из аустенитных
сталей
Обсуждение результатов
Выводы
ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ ГЕЛИЯ ИЗ МОДЕЛЬНЫХ
СПЛАВОВ
Термодесорбционные исследования выделения гелия из
аустенитных сплавов на основе Ре-16%Сг-15%№
Термодесорбционные исследования выделения гелия из ферритных
сплавов на основе Ре-13%Сг
Зависимость параметров термодесорбции от размерного
несоответствия атомов легирующих элементов и матрицы
Термодесорбционные исследования выделения гелия из сплавов на основе никеля

5.5. Термодесорбционные исследования выделения гелия из
конструкционных сталей
5.6. Обсуждение результатов
5.7. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

При более высокой температуре облучения (630 °С) характер развития гелиевой пузырьковой структуры меняется. На рис. 3.5 приведен общий вид микроструктуры образца стали, облученного при 630 °С, а на рис. 3.6 представлены характерные особенности развития пористости в матрице (а) и вблизи выделений второй фазы (б).
Рис. 3.6. Вид и характер распределения пузырьков в стали Х18Н10Т при 630 °С
На рис. 3.5 видны скопления кластеров (мельчайших дислокационных петель) собственных междоузельных атомов (показаны стрелкой) и россыпь пузырьков, образовавшихся при облучении при 630 °С. Особенностями формирования пористости при данных условиях облучения являются:
• пузырьки распределены в матрице равномерно;
• на границе раздела «выделение-матрица» наблюдаются пузырьки, а в прилегающих объемах - зоны, свободные от пузырьков (рис. 3.6, б);
• сформировались крупные ограненные пузырьки.
Из табл. 3.1 видно, что с увеличением температуры облучения от 300 до 630 °С средний размер формирующихся пузырьков непрерывно возрастает от 0,6 нм до 4,2 нм, а плотность их снижается от ~-1025 до ~2-1023 м'3. Распухание облученного слоя в данных условиях внедрения гелия определяется размером формирующихся пузырьков и, следовательно, увеличивается с ростом температуры облучения от ~ 0,1 при 300 °С до 1,7% при 630 °С. Наиболее интенсивное возрастание газового распухания облученного слоя наблюдается с температур более 500 °С.