Влияние элементов внедрения и замещения в ОЦК и ГЦК сплавах на поведение ионно-внедренного гелия

• Автор: Калашников, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЭМ - высоковольтный электронный микроскоп

ВОС - вызванная облучением сегрегация

ВТРО - высокотемпературное радиационное охрупчивание

ГПУ - гексагональная плотноупакованная кристаллическая решетка

ГЦК - гранецентрированная кристаллическая решетки

ОЦК - объемоцентрированная кристаллическая решетка

ПЭМ - просвечивающий электронный микроскоп

РЗМ - редкоземельный металл

РУД - радиационно-усиленная диффузия

РЭМ - растровый электронный микроскоп

СМА - смещенный атом
СНА - смещение на атом
ТВЭЛ - тепловыделяющий элемент
ТЯР - термоядерный реактор
а - параметр кристаллической решетки, нм
аррш - число атомов газа на миллион атомов металла
(ф - размер пузырька, нм
(1У - размер поры, нм
Рь. плотность пузырьков, м'3
р - удельное электросопротивление, Ом
г - атомный радиус, нм
Е - энергия активации газовыделения, эВ
Еа - энергия активации, эВ
Еь - энергия связи, эВ
к - постоянная Больцмана (к=8,617*10'5 эВ/К)
О - атомный объем
Тобл - температура облучения, К
Тпд - температура плавления, К
Тш - температура пика газовыделения, К
а - скорость нагрева, К/с
Б - распухание облученного материала, %
Нц - микротвердость, МПа О"1 - внутреннее трение

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ЯДЕРНЫХ И ТЕРМОЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ
1.1. Условия облучения материалов в активной зоне быстрых реакторов и разрядной камере термоядерных реакторов
1.2.Радиационные дефекты и взаимодействие их с примесями
1.3.Радиационно-стимулированные структурно-фазовые изменения в материалах
1.4. Радиационное распухание: влияние элементного и структурно-фазового состава материалов
1.4.1. Влияние структурно-фазового состава на распухание
1.4.2. Влияние элементного состава материалов на распухание
1.5. Проблема гелия в конструкционных материалах ядерных и термоядерных реакторов
1.5.1. Влияние гелия на эволюцию микроструктуры под облучением
1.5.2. Особенности зарождения и роста гелиевых пузырьков
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы и приготовление образцов
2.2. Облучение ионами гелия
2.3. Термодесорбционные исследования
2.4. Электронно-микроскопические исследования
2.5. Измерение удельного сопротивления
2.6. Измерение внутреннего трения
2.7. Измерение микротвердости
2.8. Измерение параметра решетки
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМЕЩЕНИЯ НА РАДИАЦИОННУЮ ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ И ПОВЕДЕНИЕ ГЕЛИЯ В СПЛАВАХ НИКЕЛЯ И ВАНАДИЯ
3.1. Анализ диаграмм состояния сплавов №-А1, №'-П и У-Тг
3.2. Влияние легирования на физико-механические свойства модельных сплавов и сталей в необлученном состоянии
3.3. Влияние алюминия и титана на развитие микроструктуры
и поведение внедренного гелия в никеле

3.3.1. Влияние легирования, структурно-фазового состояния
и условий облучения на развитие микроструктуры
3.3.2. Захват и выделение внедренного гелия при послерадиационных отжигах в сплавах №-А1, №-Ті и стали ЭП-150
3.3.3. Влияние внедренного гелия на изменение удельного электросопротивления сплавов никеля и стали ЭП-150
3.3.4. Влияние внедренного гелия на изменение внутреннего трения сплавов никеля
3.4. Влияние титана в ванадии на развитие микроструктуры и поведение внедренного гелия
3.4.1. Микроструктура сплавов У-ТІ в исходном состоянии
3.4.2. Микроструктура сплавов У-Ті после облучения
3.4.3. Микроструктура при послерадиационных отжигах
3.4.4. Захват и выделение внедренного гелия при послерадиационных отжигах в сплавах У-ТІ
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ВЛИЯНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМЕЩЕНИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ ВНЕДРЕННОГО ГЕЛИЯ В ГЦК И ОЦК -СПЛАВАХ
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТАМИ ВНЕДРЕНИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ ВНЕДРЕННОГО ГЕЛИЯ И РАЗВИТИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ В ОЦК И ГЦК СПЛАВАХ
5.1. Анализ исходного состояния модельных и промышленных сталей и сплавов
5.2. Влияние элементов внедрения (углерода) на структурную повреждаемость и поведение гелия в металлах и сплавах
5.3. Захват и выделение внедренного гелия
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ВЛИЯНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ВНЕДРЕНИЯ (УГЛЕРОДА) НА ПОВЕДЕНИЕ ВНЕДРЕННОГО ГЕЛИЯ В ОЦК И ГЦК- СПЛАВАХ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Это связано с распадом пересыщенного твердого раствора при термообработке (старение при 750°С, 1 ч) и переходом части легирующего элемента из твердого раствора в частицы вторичной у'-№3А1 фазы. Так, в сплаве №-7,5А1 средний размер видимых ПЭМ частиц у'-фазы после указанной термообработки составляет около 10 нм при объемной плотности порядка 2х102Ом'3 (рис. 3.7).
І, ч
I, ч
Рис. 3.7. Влияние длительности старения при 750 0 С на размер (а) и плотность (б) выделений у'-№3А1 или у'-№3 (А1,П) фазы в стареющих сплавах №-7,5%А1 (наши данные) и ЭП-150 [138], соответственно.
Параметр решетки никеля при легировании его титаном или алюминием непрерывно возрастает (рис.3.8.), причем, если рост Да/а для сплавов №-Ті линейный, то в сплавах №-А1 при Иді ~ 5% наблюдается перелом на кривой