Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al
Методом позитронной спектроскопии изучено влияние гомогенно распределенных наноразмерных (1…8 нм) частиц выделений γ’- и обогащенной железом фаз на эволюцию вакансионных дефектов в облученном электронами Fe-Ni-Al-сплаве. Показано, что присутствие выделений в сплаве приводит к снижению накопления вак...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14990 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al / Д.А. Перминов, А.П. Дружков, В.Л. Арбузов // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 1. — С. 96-103. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14990 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Перминов, Д.А. Дружков, А.П. Арбузов, В.Л. 2010-12-30T13:13:52Z 2010-12-30T13:13:52Z 2010 Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al / Д.А. Перминов, А.П. Дружков, В.Л. Арбузов // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 1. — С. 96-103. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14990 669.15’24’71-192-157.84:539.12.043:539.25 Методом позитронной спектроскопии изучено влияние гомогенно распределенных наноразмерных (1…8 нм) частиц выделений γ’- и обогащенной железом фаз на эволюцию вакансионных дефектов в облученном электронами Fe-Ni-Al-сплаве. Показано, что присутствие выделений в сплаве приводит к снижению накопления вакансий в несколько раз по сравнению со сплавом, закаленным на твердый раствор. При этом величина этого эффекта в процессе облучения сильно зависит от плотности, размера частиц, а также их типа. Кроме того, эффект снижения накопления вакансий усиливается с увеличением температуры облучения. Также обнаружено, что в сплаве, закаленном на твердый раствор, и предварительно состаренном при 1023 К, в процессе облучения при 573 К происходит радиационно-индуцированное образование зародышей интерметаллидных частиц типа Ni3Al. Обсуждаются возможные механизмы влияния выделений на поведение вакансионных дефектов. Методом позитронної спектроскопії вивчено вплив гомогенно розподілених нанорозмірних (1…8 нм) часток виділень γ’- і збагачених залізом фаз на еволюцію вакансійних дефектів у опроміненому електронами Fe-Ni-Al-сплаві. Показано, що присутність виділень у сплаві призводить до зниження накопичення вакансій у кілька разів у порівнянні зі сплавом, загартованим на твердий розчин. При цьому величина цього ефекту у процесі опромінення сильно залежить від щільності, розміру часток та їх типу. Крім того, ефект зниження накопичення вакансій посилюється із збільшенням температури опромінення. Також виявлено, що у сплаві, загартованому на твердий розчин, і попередньо зістареному при 1023 К, у процесі опромінення при 573 К відбувається радіаційно-індуковане утворення зародків інтерметалідних часток типу Ni3Al. Обговорюються можливі механізми впливу виділень на поведінку вакансійних дефектів. The effect of homogeneously distributed nanosized (1…8 nm) particles of γ’- and Ferich phases on the evolution of vacancy defects in electron irradiated Fe-Ni-Al alloy was investigated by positron annihilation spectroscopy. It was shown that presence of precipitates in an alloy leads to decrease in accumulation of vacancies several times in comparison with an alloy quenched on a solid solution. Thus the size of this effect strongly depends on density, the size of particles, and also their type. The effect of nanoparticles increases when the irradiation temperature increases. The irradiation-induced nucleation of intermetallic particles like Ni3Al was also observed in a quenched on a solid solution and preliminary aged at 1023 K alloys under irradiation at 573 K. Possible mechanisms of influence of precipitates on behavior of vacancy defects are discussed. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Конструкционные материалы реакторов новых поколений, реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных установок Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al Дослідження методом позітронної спектроскопіі впливу інтерметалідних наночасток на еволюцію вакансійних дефектів у сплаві Fe-Ni-Al Positron annihilation spectroscopy characterisation of effect of intermetallic nanoparticles on evolution of vacancy defects in Fe-Ni-Al alloy Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al |
| spellingShingle |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al Перминов, Д.А. Дружков, А.П. Арбузов, В.Л. Конструкционные материалы реакторов новых поколений, реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных установок |
| title_short |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al |
| title_full |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al |
| title_fullStr |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al |
| title_full_unstemmed |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al |
| title_sort |
исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве fe-ni-al |
| author |
Перминов, Д.А. Дружков, А.П. Арбузов, В.Л. |
| author_facet |
Перминов, Д.А. Дружков, А.П. Арбузов, В.Л. |
| topic |
Конструкционные материалы реакторов новых поколений, реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных установок |
| topic_facet |
Конструкционные материалы реакторов новых поколений, реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных установок |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Дослідження методом позітронної спектроскопіі впливу інтерметалідних наночасток на еволюцію вакансійних дефектів у сплаві Fe-Ni-Al Positron annihilation spectroscopy characterisation of effect of intermetallic nanoparticles on evolution of vacancy defects in Fe-Ni-Al alloy |
| description |
Методом позитронной спектроскопии изучено влияние гомогенно распределенных наноразмерных (1…8 нм) частиц выделений γ’- и обогащенной железом фаз на эволюцию вакансионных дефектов в облученном электронами Fe-Ni-Al-сплаве. Показано, что присутствие выделений в сплаве приводит к снижению накопления вакансий в несколько раз по сравнению со сплавом, закаленным на твердый раствор. При этом величина этого эффекта в процессе облучения сильно зависит от плотности, размера частиц, а также их типа. Кроме того, эффект снижения накопления вакансий усиливается с увеличением температуры облучения. Также обнаружено, что в сплаве, закаленном на твердый раствор, и предварительно состаренном при 1023 К, в процессе облучения при 573 К происходит радиационно-индуцированное образование зародышей интерметаллидных частиц типа Ni3Al. Обсуждаются возможные механизмы влияния выделений на поведение вакансионных дефектов.
Методом позитронної спектроскопії вивчено вплив гомогенно розподілених нанорозмірних (1…8 нм) часток виділень γ’- і збагачених залізом фаз на еволюцію вакансійних дефектів у опроміненому електронами Fe-Ni-Al-сплаві. Показано, що присутність виділень у сплаві призводить до зниження накопичення вакансій у кілька разів у порівнянні зі сплавом, загартованим на твердий розчин. При цьому величина цього ефекту у процесі опромінення сильно залежить від щільності, розміру часток та їх типу. Крім того, ефект зниження накопичення вакансій посилюється із збільшенням температури опромінення. Також виявлено, що у сплаві, загартованому на твердий розчин, і попередньо зістареному при 1023 К, у процесі опромінення при 573 К відбувається радіаційно-індуковане утворення зародків інтерметалідних часток типу Ni3Al. Обговорюються можливі механізми впливу виділень на поведінку вакансійних дефектів.
The effect of homogeneously distributed nanosized (1…8 nm) particles of γ’- and Ferich phases on the evolution of vacancy defects in electron irradiated Fe-Ni-Al alloy was investigated by positron annihilation spectroscopy. It was shown that presence of precipitates in an alloy leads to decrease in accumulation of vacancies several times in comparison with an alloy quenched on a solid solution. Thus the size of this effect strongly depends on density, the size of particles, and also their type. The effect of nanoparticles increases when the irradiation temperature increases. The irradiation-induced nucleation of intermetallic particles like Ni3Al was also observed in a quenched on a solid solution and preliminary aged at 1023 K alloys under irradiation at 573 K. Possible mechanisms of influence of precipitates on behavior of vacancy defects are discussed.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14990 |
| citation_txt |
Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al / Д.А. Перминов, А.П. Дружков, В.Л. Арбузов // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 1. — С. 96-103. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT perminovda issledovaniemetodompozitronnoispektroskopiivliâniâintermetallidnyhnanočasticnaévolûciûvakansionnyhdefektovvsplavefenial AT družkovap issledovaniemetodompozitronnoispektroskopiivliâniâintermetallidnyhnanočasticnaévolûciûvakansionnyhdefektovvsplavefenial AT arbuzovvl issledovaniemetodompozitronnoispektroskopiivliâniâintermetallidnyhnanočasticnaévolûciûvakansionnyhdefektovvsplavefenial AT perminovda doslídžennâmetodompozítronnoíspektroskopíívplivuíntermetalídnihnanočastoknaevolûcíûvakansíinihdefektívusplavífenial AT družkovap doslídžennâmetodompozítronnoíspektroskopíívplivuíntermetalídnihnanočastoknaevolûcíûvakansíinihdefektívusplavífenial AT arbuzovvl doslídžennâmetodompozítronnoíspektroskopíívplivuíntermetalídnihnanočastoknaevolûcíûvakansíinihdefektívusplavífenial AT perminovda positronannihilationspectroscopycharacterisationofeffectofintermetallicnanoparticlesonevolutionofvacancydefectsinfenialalloy AT družkovap positronannihilationspectroscopycharacterisationofeffectofintermetallicnanoparticlesonevolutionofvacancydefectsinfenialalloy AT arbuzovvl positronannihilationspectroscopycharacterisationofeffectofintermetallicnanoparticlesonevolutionofvacancydefectsinfenialalloy |
| first_indexed |
2025-11-25T23:28:44Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:28:44Z |
| _version_ |
1850581485839450112 |
| fulltext |
УДК 669.15’24’71-192-157.84:539.12.043:539.25
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ПОЗИТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
ВЛИЯНИЯ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ НА
ЭВОЛЮЦИЮ ВАКАНСИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В СПЛАВЕ Fe-Ni-Al
Д.А. Перминов, А.П. Дружков, В.Л. Арбузов
Институт физики металлов УрО РАН, Екатеринбург, Россия
Е-mail: d_perm@rambler.ru
Методом позитронной спектроскопии изучено влияние гомогенно распределенных наноразмерных
(1…8 нм) частиц выделений γ’- и обогащенной железом фаз на эволюцию вакансионных дефектов в облу-
ченном электронами Fe-Ni-Al-сплаве. Показано, что присутствие выделений в сплаве приводит к снижению
накопления вакансий в несколько раз по сравнению со сплавом, закаленным на твердый раствор. При этом
величина этого эффекта в процессе облучения сильно зависит от плотности, размера частиц, а также их ти-
па. Кроме того, эффект снижения накопления вакансий усиливается с увеличением температуры облучения.
Также обнаружено, что в сплаве, закаленном на твердый раствор, и предварительно состаренном при
1023 К, в процессе облучения при 573 К происходит радиационно-индуцированное образование зародышей
интерметаллидных частиц типа Ni3Al. Обсуждаются возможные механизмы влияния выделений на поведе-
ние вакансионных дефектов.
ВВЕДЕНИЕ
Радиационная стойкость конструкционных мате-
риалов при облучении быстрыми нейтронами опре-
деляется тремя основными факторами: сопротивле-
нием вакансионному распуханию, охрупчиванию и
ползучести. Наилучшими эксплуатационными ха-
рактеристиками обладают аустенитные нержавею-
щие стали и сплавы. На сегодняшний день эти спла-
вы являются одними из основных конструкционных
материалов для активных зон реакторов на быстрых
нейтронах, поскольку они проработаны с техноло-
гической точки зрения, а их радиационная повреж-
даемость достаточно тщательно исследована. Одна-
ко для аустенитных сталей характерно сильное ва-
кансионное распухание, что связано с образованием
в процессе облучения в сталях вакансионных скоп-
лений – микропор и вакансионных петель, вызван-
ных переизбытком вакансий по отношению к меж-
доузлиям. Вакансионное распухание можно значи-
тельно снизить использованием стареющих сталей и
сплавов с радиационно-стимулированным выделе-
нием интерметаллидов Ni3Ti(Al,Si). В этом случае
удается снизить распухание в 3-7 раз по сравнению
с аналогичными сталями и сплавами, не содержа-
щими выделений [1-3].
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2010. №1.
Влияние интерметаллидного старения на распу-
хание конструкционных материалов известно более
30 лет. Экспериментальные работы показывают, что
когерентные частицы снижают среднюю концен-
трацию точечных дефектов, подавляя, таким обра-
зом, процессы распухания, однако на сегодняшний
день нет единого мнения о механизмах этого явле-
ния. В литературе рассматриваются различные мо-
дели влияния когерентных выделений на накопле-
ние радиационных дефектов. Во многих наиболее
ранних работах, посвященных данной теме, выделе-
ния рассматриваются как простые насыщаемые сто-
ки для точечных дефектов [4]. В этом случае выде-
ления захватывают точечные дефекты аналогично
тому, как это происходит в случае с отдельными
атомами примесей. При этом выделения имеют
больший размер по сравнению с отдельными атома-
ми, что и обуславливает более высокую их эффек-
тивность. В другой модели предполагается, что вы-
деления являются «косвенными» стоками точечных
дефектов [5]. Для их образования к месту зарожде-
ния фазы требуется подвод атомов никеля и соот-
ветствующей примеси и отвод от этих зон атомов
железа и хрома. В этом случае вакансии будут «за-
действованы» в диффузионных потоках элементов
замещения, что, в конечном итоге, приведет к зна-
чительному снижению распухания.
Следует отметить, что поведение точечных де-
фектов в стареющих сплавах в значительной степе-
ни зависит от соотношения параметров решетки
матрицы (аγ) и выделений (аγ’), которое характери-
зуется параметром несоответствия δ, определяемого
следующим выражением:
γ
γγδ
a
aa −
= ' . (1)
Влияние параметра несоответствия может быть
объяснено наличием полей упругих напряжений
«растяжение-сжатие», возникающих на когерентных
границах частица-матрица [6]. Наличие таких на-
пряжений в сплавах приводит к сдерживанию ухода
дефектов на «далекие» стоки и возникновению
встречных потоков вакансий и межузельных атомов,
что способствует усилению взаимной рекомбинации
точечных дефектов. Однако многие авторы полага-
ют, что границы раздела γ/γ’ не оказывают заметно-
го влияния на зарождение и рост скоплений радиа-
ционных дефектов, поскольку напряжения, возни-
кающие на границах, не достаточно велики. По
мнению авторов [1], минимум распухания сплавов
связан с минимальной скоростью переползания дис-
локаций вследствие взаимодействия между пере-
ползающими дислокациями и γ’-частицами. Еще
одной возможной причиной снижения вакансионно-
го распухания может являться разница в химиче-
ском составе выделений и матрицы. Так, например,
в сплаве Nimonic PE-16 [7] благодаря высокому со-
96 Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (95), с.96-103.
держанию Al в γ’-фазе пороговая энергия смещения
атомов для частиц много ниже, чем для матрицы,
поэтому скорость генерации пар Френкеля внутри
частиц выделений будет значительно выше. Таким
образом, при облучении в сплаве вблизи границ вы-
деление-матрица возникает градиент концентрации
точечных дефектов, что, в конечном итоге, приво-
дит к усилению их взаимной рекомбинации. Не-
сколько иное объяснение влияния химического со-
става предлагают авторы [8]. Согласно их модели
усиление рекомбинации точечных дефектов обу-
словлено разной энергией образования дефектов
внутри выделения и матрицы и, как следствие, раз-
личной их равновесной концентрацией. В том слу-
чае, когда энергия образования дефектов в выделе-
нии меньше, чем в матрице, в сплаве возникают на-
правленные потоки точечных дефектов из матрицы
в выделения и их усиленная рекомбинация внутри
выделений, что приводит к снижению концентрации
дефектов как внутри выделений, так и в матрице.
Одной из проблем, связанных с определением
механизма влияния выделений на поведение точеч-
ных дефектов, является то, что на сегодняшний день
существует мало экспериментальных данных, свя-
занных с исследованием зависимости этого эффекта
от температуры облучения. Также практически от-
сутствуют работы, описывающие влияние дисперс-
ности выделений на накопление дефектов при облу-
чении. Такие данные могут облегчить понимание
механизмов влияния выделений на накопление ра-
диационных дефектов, поскольку приведенные вы-
ше модели по-разному описывают указанные зави-
симости. Следует также отметить, что существует
мало работ, связанных с изучением роли когерент-
ных частиц на накопление радиационных дефектов
на ранних стадиях повреждаемости, когда только
формируются небольшие скопления дефектов в виде
петель или трехмерных кластеров. Методы, которые
применяются для исследования дефектной структу-
ры в облученных материалах, не позволяют изучать
поведение дефектов при дозах облучения меньше
1 сна. Однако хорошо известно, что, например,
структура вакансионных дефектов задается уже на
самых ранних этапах дефектообразования, что по-
зволяет прогнозировать распухаемость материала
при высоких дозах облучения (10…100 сна).
В этой работе методом позитронной спектроско-
пии исследовалась эволюция точечных дефектов в
железоникелевых сплавах в процессе электронного
облучения в зависимости от исходного состояния
(закаленное, состаренное в течение различного вре-
мени) на ранних стадиях радиационной повреждае-
мости. Позитроны являются хорошо известным зон-
дом для дефектов вакансионного типа [9]. Кроме
того, в работе [10] показано, что в состаренном
сплаве Fe-Ni-Al возникает конфайнмент позитрона,
т.е. состояние позитрона, подобное квантовым точ-
кам, вызванное предпочтительным сродством пози-
тронов к частицам выделений Ni3Al. В этом состоя-
нии позитрон аннигилирует с электронами наноча-
стиц, что позволяет получить информацию об их
электронной и атомной структуре.
МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТ
В работе исследовался сплав Fe-34.5 мас.%Ni-
5.4 мас.%Al. Образцы были приготовлены в форме
пластин размером 10х10х0.2 мм. После прокатки,
резки и электрополировки образцы отжигались при
1373 K в вакууме 10-5 Па в течение 1 ч, а затем бы-
стро охлаждались со скоростью ≈ 500 К/с (образцы
серии Q). Рентгеноструктурный анализ показал на-
личие в образцах одной аустенитной фазы.
С целью создания когерентных интерметаллид-
ных частиц выделений γ’-фазы типа Ni3Al часть об-
разцов сплава была состарена при температуре
823…1023 К в течение 3…35 ч (образцы серий А1-
А4). Микроструктура закаленного и состаренных
образцов контролировалась электронным микроско-
пом JEM-200 CX. Размеры и плотности образовав-
шихся в сплавах выделений, а также их объемная
доля приведены в таблице. Как показали данные
ПЭМ, после отжига при температурах 823…923 K в
сплавах образуются ультрамелкие частицы упоря-
доченной γ’-фазы (Ni3Al), гомогенно распределен-
ные в матрице и когерентные с ней. Параметр несо-
ответствия δ для γ’-фазы при комнатной температу-
ре составляет -0.7 [10]. После высокотемпературно-
го старения (при 1023 К) в сплаве образовались дис-
персные сферические частицы обогащенной желе-
зом неупорядоченной ОЦК-фазы [11].
Параметры выделений для сплавов
с различной исходной микроструктурой
Образец Режим
старения
d,
нм
C,
1022 м-3
Объем-
ная доля,
%
А1 823 К, 3 ч 1.1 460 0.3
А2 923 К, 3 ч 4.4 10 0.5
А3 923 К, 35 ч 10 0.9 0.5
А4 1023 К, 6 ч 8 20 1.5
Исследуемые образцы облучались электронами
энергией 5 МэВ на линейном ускорителе при темпе-
ратурах 300, 423 и 573 К. Температура образцов в
процессе облучения поддерживалась с точностью
± 5 К; максимальный флюенс электронов был
5⋅1022 м-2, что, как показали расчеты по модифици-
рованной модели Кинчина-Пиза [12], соответствует
повреждающей дозе (4…5)⋅10-4 сна. Облученные
образцы отжигались в вакууме в интервале темпера-
тур 300…900 К со средней скоростью 1 К/мин.
Для исследования дефектной структуры исполь-
зовался метод угловой корреляции аннигиляционно-
го излучения (УКАИ). Спектр УКАИ представляет
собой зависимость скорости счета от импульса ан-
нигилирующей пары электрон-позитрон pZ (в еди-
ницах m0c, где m0 – масса электрона; с – скорость
света в вакууме). На рис. 1 показаны эксперимен-
тальный спектр УКАИ, а также спектр, полученный
после сглаживания. Процедура сглаживания под-
робно описана в [11,13]. Данные УКАИ содержат
информацию об импульсном распределении анни-
гилирующих электронов и позволяют разделять
вклад от аннигиляции позитронов с валентными
электронами (низкоимпульсная часть спектра) и
электронами ионных остовов атомов (высокоим-
97
пульсная часть спектра). При этом высокоимпульс-
ная часть спектра несет информацию о типе атомов
в области аннигиляции позитрона.
Рис.1. Экспериментальный и сглаженный спектры
УКАИ для закаленного сплава Fe-Ni-Al
В случае захвата позитронов дефектами вероят-
ность аннигиляции позитронов с валентными элек-
тронами увеличивается, а вероятность аннигиляции
с электронами ионного остова уменьшается. При
этом скорость счета в области малых импульсов
возрастает, а в области больших – падает. В качест-
ве характеристики изменения спектров УКАИ при
облучении использовались S- и W-параметры, кото-
рые определяются как суммарная скорость счета в
области малых (pZ ≤ 3.5⋅10-3m0c) и больших
(15⋅10-3m0c ≤ pZ ≤ 25⋅10-3m0c) импульсов. Зависимо-
сти S- и W-параметров от концентрации и вида де-
фектов определяются следующим образом:
,
0
0
;
0
0
CVf
tWCVfWf
W
CVf
tSCVfSf
S
μλ
μλ
μλ
μλ
+
+
=
+
+
=
(2)
где λf - скорость аннигиляции позитронов в свобод-
ном состоянии; μv - удельная скорость захвата пози-
тронов моновакансиями; Sf, St, Wf, Wt - значения па-
раметров при аннигиляции позитронов из свободно-
го (free) и захваченного (trapped) состояний соответ-
ственно. Следует отметить, что в случае взаимодей-
ствия позитронов с частицами Ni3Al в сплаве Fe-Ni-
Al скорость счета в области больших импульсов и
соответственно W-параметр будут возрастать [10].
Этот эффект позволяет определять тип центра за-
хвата позитронов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Накопление и отжиг дефектов в сплавах,
облученных при различных температурах
Рассмотрим зависимость влияния выделений на
накопление дефектов от температуры облучения. На
рис. 2,а приведены зависимости S-параметра от
флюенса электронов для закаленного (серия Q) и
состаренного (серия А2) образцов сплава, облучен-
ных при различных температурах. В исходном со-
стоянии S-параметр для всех образцов совпадает с
величиной Sf. В состаренных образцах исходные
значения S-параметра превышают эту величину, что
связано с захватом позитронов частицами интерме-
таллидных выделений Ni3Al [10].
Рис.2. Зависимости S- и W-параметров от флюенса
электронов для закаленного (Q) и предварительно
состаренного (А2) образцов сплава Fe-Ni-Al,
облученных при различных температурах
Рассмотрим облучение закаленного образца
сплава. В процессе облучения при 300 К наблюдает-
ся резкий рост S-параметра при увеличении флюен-
са, обусловленный захватом позитронов вакансион-
ными дефектами. При этом S-параметр практически
сразу достигает высоких значений, а затем медленно
растет с увеличением флюенса. Медленный рост S-
параметра обусловлен установившимся в сплавах
квазистационарным состоянием, когда скорость об-
разования дефектов совпадает со скоростью их от-
жига или рекомбинации.
При повышении температуры облучения рост S-
параметра снижается. С увеличением температуры
увеличивается подвижность дефектов, что приводит
к усилению их взаимной рекомбинации. Следует
отметить, что при этом меняется структура обра-
зующихся дефектов. В [14] показано, что в процессе
облучения при температурах 300 и 423 К в сплаве
происходит преимущественно образование трех-
мерных вакансионных кластеров (ВК), тогда как при
температуре облучения 573 К в сплаве образуются
двумерные вакансионные скопления.
Что касается образца серии A2, здесь поведение
S-параметра аналогично поведению S-параметра для
образца серии Q. Однако следует отметить, что в
состаренном образце S-параметр достигает меньших
значений, и этот эффект существенно возрастает с
увеличением температуры. Так, например, расчеты
по модели захвата (2) показывают, что при облуче-
нии при температуре 300 К концентрация дефектов
в состаренном сплаве снижается в ≈1.6 раза, а при
температуре 423 К - в ≈4 раза по сравнению с зака-
ленным на твердый раствор. Что касается облучения
98
при 573 К, в состаренном образце S-параметр прак-
тически не меняется с увеличением флюенса.
Для анализа доминирующих центров захвата по-
зитронов рассмотрим поведение W-параметра при
облучении. На рис. 2,б показаны зависимости W-
параметра от флюенса электронов для облученных
образцов сплава. Как видно из рисунка, в исходном
состоянии W-параметр для сплава серии A2 превы-
шает значение W-параметра для образца серии Q,
что обусловлено взаимодействием позитрона с час-
тицами интерметаллидных выделений. В процессе
облучения закаленного образца W-параметр снижа-
ется симметрично росту S-параметра, что обуслов-
лено захватом позитронов вакансионными дефекта-
ми. Лишь при температуре облучения 573 К при
больших флюенсах наблюдается небольшой рост W-
параметра. Как было показано в [15], такой рост
вызван тем, что при этой температуре часть пози-
тронов, не захваченных вакансионными дефектами,
взаимодействует с образовавшимися в результате
радиационно-индуцированного старения частицами
выделений типа Ni3Al.
В состаренном образце сплава при температурах
300 и 423 К W-параметр также снижается симмет-
рично росту S-параметра, как и в случае закаленного
сплава. Как показали расчеты по модели захвата (2),
концентрация вакансионных дефектов в этом образ-
це, облученном до Φ = 5⋅1022 м-2 при температуре
300 К, на порядок превышает плотность частиц, по-
этому в этом образце после облучения доминирую-
щими центрами захвата позитронов являются вакан-
сионные дефекты. В образце, облученном при
423 К, концентрации дефектов и плотность частиц
соизмеримы. Однако энергия связи позитрона с ВК
составляет величину 3…6 эВ, тогда как для частиц
энергия связи не превышает 1…2 эВ, поэтому ва-
кансионные дефекты являются более предпочти-
тельными ловушками для позитронов.
С увеличением температуры облучения до
573 К поведение W-параметра для состаренного
образца существенно меняется. С ростом флюенса
W-параметр в отличие от S-параметра начинает
снижаться, а затем при Φ ≥ 3⋅1022 м-2 возрастает и
выходит на исходную величину до облучения. Как
показал детальный анализ спектров [15], при ма-
лых флюенсах в состаренном сплаве происходит
накопление вакансионных дефектов, которые за-
тем, однако, отжигаются в процессе облучения.
При этом доля позитронов, захваченных дефекта-
ми, снижается, и W-параметр растет. Следует от-
метить, что здесь изменения в структуре наноча-
стиц не наблюдается. Как показано в [10], уже при
данной плотности позитроны практически полно-
стью аннигилируют в наночастицах, поэтому
дальнейшее увеличение плотности частиц Ni3Al
не приводит к изменениям аннигиляционных ха-
рактеристик.
Рассмотрим отжиг облученных сплавов. На
рис. 3 показаны кривые отжига для сплавов серий
Q и А2, облученных до флюенса Φ = 5⋅1022 м-2 при
различных температурах. Рассмотрим поведение
S-параметра в сплаве серии Q.
Рис.3. Зависимость S-параметра от температуры
изохронного отжига для закаленного (Q) и предва-
рительно состаренного (А2) образцов сплава
Fe-Ni-Al, облученных при различных температурах
В образце, облученном при комнатной темпера-
туре, S-параметр начинает резко снижаться при
температуре 420 К и при 600 К достигает исходного
значения до облучения, что обусловлено диссоциа-
цией ВК. В образце, облученном при 423 К, S-
параметр начинает снижаться при той же темпера-
туре, однако скорость снижения существенно
уменьшается при Т ≈ 550 К. Медленный спад S-
параметра в диапазоне 550…750 К связан с отжигом
более термически стабильных двумерных ваканси-
онных скоплений, которые образовались либо в
процессе облучения, либо в результате трансформа-
ции трехмерных ВК в двумерные скопления. Что
касается образца, облученного при 573 К, здесь за-
висимость S-параметра от температуры совпадает с
высокотемпературной частью зависимости S-
параметра для сплава, облученного при 423 К.
В состаренных образцах спад S-параметра начи-
нается при более низких температурах. Кроме того,
отсутствует стадия выше 550 К, связанная с отжи-
гом двумерных вакансионных скоплений.
Облучение сплавов с различной исходной
микроструктурой
Рассмотрим влияние частиц выделений на нако-
пление и отжиг дефектов в зависимости от исходной
микроструктуры образцов. На рис. 4 приведены за-
висимости S- и W-параметров от флюенса электро-
нов для образцов сплава с различной микрострукту-
рой, облученных при температуре 423 К. Зависимо-
сти для образцов серий Q и А2 описаны выше. В
исходном состоянии (до облучения) S- и W-
параметры для образца A3 совпадают с S- и W-
параметрами для образца А2, что обусловлено кон-
файнментом позитронов в интерметаллидных нано-
частицах Ni3Al, поскольку плотность частиц здесь
еще достаточно велика и подавляющее большинство
(≈ 96%) позитронов аннигилирует из этого состоя-
ния. Для образца серии А1 W-параметр совпадает с
W-параметром для А2, однако S-параметр имеет
меньшее значение. Такая ситуация обусловлена ма-
лым размером частиц, образовавшихся в данном
образце при старении. Известно [11,16], что кон-
файнмент позитронов возникает в том случае, когда
радиус частиц превышает критический радиус. Со-
гласно расчетам по методике, описанной в [16], кри-
99
тический радиус для наночастиц Ni3Al в сплаве Fe-
Ni-Al составляет R ≈ 0.52 нм, что сравнимо с разме-
ром частиц в образце А1. В результате этого в об-
разце полного конфайнмента не реализуется, и часть
позитронов аннигилирует с атомами матрицы. Что
касается образца серии А4, то аннигиляционные
характеристики близки к аналогичным для закален-
ного образца, т.е. конфайнмента позитронов не на-
блюдается. В то же время величина S-параметра
превышает величину S-параметра для закаленного
образца, что может быть вызвано захватом позитро-
нов дефектами на границе выделение-матрица, од-
нако этот эффект незначителен.
Рис.4. Зависимости S- и W-параметров от флюенса
электронов для образцов сплава Fe-Ni-Al
с различной исходной микроструктурой,
облученных при 423 К
С ростом флюенса S-параметр в состаренных
сплавах ведет себя аналогично S-параметру для за-
каленного сплава, однако плато, которого достигают
S-параметры для состаренных сплавов, лежит зна-
чительно ниже, и этот эффект существенно зависит
от размера и типа частиц. Из рис. 4 видно, что наи-
большую эффективность имеют частицы размером
4.5 нм, образовавшиеся в образце А2. Как было ска-
зано выше, в этом сплаве концентрация дефектов
при Φ = 5⋅1022 м-2 в ≈4 раза ниже, чем в образце се-
рии Q. Наименьшую эффективность имеют крупные
частицы Ni3Al, что может быть обусловлено низкой
их концентрацией, а также частицы ОЦК-фазы. В
этих образцах концентрация дефектов снижается
лишь ≈1.7 раз. Следует отметить, что концентрация
этих частиц в образце А4 близка к концентрации
интерметаллидных частиц в образце А2, т.е. коге-
рентные гомогенно распределенные частицы Ni3Al
более эффективно снижают накопление дефектов.
С увеличением флюенса W-параметр во всех об-
разцах снижается соответственно росту S-
параметра, что указывает на преимущественный
захват позитронов вакансионными дефектами.
Рассмотрим отжиг облученных образцов. На
рис. 5 показаны зависимости S-параметра от темпе-
ратуры изохронного отжига.
Рис.5. Зависимость S-параметра от температуры
изохронного отжига для образцов сплава
Fe-Ni-Al с различной исходной микроструктурой,
облученных электронами
до Φ = 5·1022 м-2 при 423 К
Как было сказано выше, в закаленном сплаве на-
блюдается две стадии отжига: 420…550 К, когда
происходит отжиг трехмерных ВК, и 550…750 К,
когда происходит отжиг двумерных вакансионных
скоплений. В состаренных сплавах S-параметр бы-
стро снижается до температуры 550 К, после чего
выходит на плато. Анализ спектров показал [11,15],
что при температуре выше 550 К в сплавах серии
А1-А3 повышенное значение S-параметра обуслов-
лено конфайнментом позитронов, а не захватом по-
зитронов двумерными вакансионными скопления-
ми. В образце серии А4 S-параметр после отжига
выходит на исходное значение до облучения. Таким
образом, в состаренных образцах сплава в отличие
от закаленного образца при отжиге доминирует за-
хват дефектов стоками. При этом существенных
изменений в микроструктуре образцов при облуче-
нии и отжиге не происходит. Следует также отме-
тить, что при отжиге образцов А1 и А2 в отличие от
образцов А3 и А4 наблюдается резкий спад S-
параметра при температурах 423…500 К, величина
которого зависит от размера частиц. Таким образом,
наночастицы влияют и на восстановление S-
параметра при отжиге облученных образцов. В то
же время это может быть связано с тем, что в соста-
ренных образцах сплава при облучении образуется
иная структура дефектов, чем в закаленном образце.
Рассмотрим облучение при температуре 573 К.
На рис. 6 показаны зависимости S- и W-параметров
для облученных электронами закаленного и соста-
ренных образцов сплава Fe-Ni-Al.
Поведение S- и W-параметров для образцов се-
рий Q и А2 описано выше. В состаренных образцах
с ростом флюенса S-параметр меняется незначи-
тельно. Существенный рост S-параметра наблюда-
100
ется лишь для образца серии А4 при малых значе-
ниях флюенса.
Рис.6. Зависимости S- и W-параметров от флюенса
электронов для образцов сплава Fe-Ni-Al
с различной исходной микроструктурой,
облученных при 573 К
В то же время поведение W-параметра для об-
разцов существенно различается. В образце серии
А1 W-параметр не меняется с увеличением флюен-
са. Это указывает на то, что позитроны полностью
аннигилируют внутри наночастиц Ni3Al, атомная
структура и размер которых не меняется с увеличе-
нием флюенса. Также здесь не наблюдается захват
позитронов вакансионными дефектами, т.е. накоп-
ление вакансий отсутствует. У образца А4 W-
параметр непрерывно растет с увеличением флюен-
са. Это указывает на то, что в сплаве, как и в случае
закаленного образца, происходит радиационно-
индуцированное образование и рост зародышей ин-
терметаллидной фазы типа Ni3Al [11]. Следует от-
метить, что, по-видимому, отсутствует накопление
вакансионных дефектов, как и в образце А1, по-
скольку доминирующими центрами для позитронов
в этом образце являются частицы Ni3Al.
Возможные механизмы влияния
интерметаллидных наночастиц на поведение
вакансионных дефектов
Представленные результаты показывают, что на-
ночастицы типа Ni3Al и обогащенной железом фазы
снижают накопление вакансионных дефектов в
сплаве Fe-Ni-Al на ранних стадиях радиационной
повреждаемости (10-3…10-4 сна). Этот эффект зави-
сит как от температуры облучения, так и от плотно-
сти и размера частиц. Рассмотрим некоторые воз-
можные механизмы влияния наночастиц на эволю-
цию вакансионных дефектов.
Как было сказано выше, выделения могут слу-
жить ловушками для точечных дефектов. В этом
случае комплексы точечный дефект-выделение бу-
дут являться стоками для дефектов, образующихся
при облучении. При этом эффективность ловушек
к2, которыми являются частицы выделений, с пере-
ходом от образцов серии А1 к серии А3 должна не-
прерывно снижаться. Однако, согласно эксперимен-
тальным данным, в сплаве наблюдается минимум
накопления при некотором размере и плотности
выделений, положение которого зависит от темпе-
ратуры облучения. Кроме того, с ростом температу-
ры эффект от присутствия выделений должен сни-
жаться. Из этого следует, что предположение о том,
что выделения являются ловушками для точечных
дефектов не подтверждается, по крайней мере, для
повышенных температур облучения.
Не подтверждается и другая модель, рассматри-
вающая выделения как «косвенные» стоки. Дейст-
вительно, при облучении при 573 К в закаленном
сплаве происходит радиационно-индуцированное
образование частиц выделений, которые, согласно
этой модели, должны снижать накопление вакансий.
Эффективность этого процесса здесь значительно
ниже по сравнению со сплавами, содержащими вы-
деления изначально. Также не удается объяснить
снижение накопления в состаренных сплавах захва-
том переползающих дислокаций. Плотность дисло-
каций, присутствующих в данных сплавах, очень
мала (≤ 1012 м-2) [14]. Рассчитанная мощность стоков
для дислокаций в сплавах получается значительно
ниже мощности присутствующих в образцах вакан-
сионных скоплений, которые тоже являются стока-
ми для дефектов. Отметим, что влияние выделений
на накопление вакансий проявляется более сущест-
венно при облучении, а не при отжиге. Из этого сле-
дует, что выделения являются центрами повышен-
ной рекомбинации, а не стоками точечных дефек-
тов.
Усиленная рекомбинация дефектов может быть
связана с различием в химическом составе выделе-
ния и матрицы [7,8]. Благодаря высокой концентра-
ции алюминия в γ’-фазе энергия образования дефек-
тов в частицах будет ниже, чем в матрице, и на гра-
нице выделение-матрица возникает градиент по
концентрации дефектов [7]. В результате этого воз-
никают направленные потоки дефектов, что и при-
водит к усиленной их рекомбинации. При этом этот
эффект будет максимальным при некоторых опти-
мальных размере и плотности выделений, что и на-
блюдается в исследуемом сплаве. Однако следует
отметить, что энергия миграции точечных дефектов
в γ’-фазе существенно выше, чем в Fe-Ni-Al-сплаве
[7,17]. Кроме того, объемная доля выделений, при-
сутствующих в состаренном сплаве, очень незначи-
тельна (< 1%), чтобы в сплаве образовались сущест-
венные потоки дефектов.
Как было сказано выше, поведение точечных де-
фектов в состаренных сплавах существенно зависит
от параметра несоответствия δ. Влияние параметра
несоответствия объясняется наличием полей упру-
101
гих напряжений «растяжение-сжатие», возникаю-
щих на когерентных границах частица-матрица [6].
Эффективность этого механизма была подвергнута
сомнению в [18], так как в общем случае энергия
взаимодействия точечных дефектов с полями на-
пряжений невелика, поскольку свободная энергия на
границе γ/γ’ очень мала (<30 мДж/м2). Но хорошо
известно, что величина и знак δ коррелируют с
морфологией частиц в процессе коагуляции [19].
Процессы накопления вакансионных дефектов так-
же зависят от величины и знака δ [10,15]. В [8] ука-
зывается, что при отрицательном δ вероятность ре-
комбинации точечных дефектов возрастает. Ясно,
что взаимодействие точечных дефектов с полями
упругих напряжений будет зависеть от граничной
энергии, поэтому нужны дополнительные знания о
зависимости этой энергии от температуры, состава,
размеров и формы наночастиц выделений. Действи-
тельно, представленные здесь результаты показы-
вают, что размер и плотность частиц Ni3Al, при ко-
торых достигается максимальный эффект, меняется
в зависимости от температуры облучения. Так попу-
ляция мелких частиц (~1 нм) оказалась менее эф-
фективной при 423 K по сравнению с более круп-
ными частицами (~4.5 нм), тогда как при 573 K эти
ультрадисперсные частицы полностью подавляют
накопление вакансионных дефектов.
Что касается обогащенных железом частиц
(в сплаве A4), то их когерентность или некогерент-
ность установить с помощью ПЭМ не удалось. Так-
же не обнаруживается существенный захват пози-
тронов дефектами на границе выделение-матрица.
Тем не менее эти частицы, так же, как и когерент-
ные выделения, являются эффективными центрами
рекомбинации точечных дефектов при температуре
облучения 573 K. В то же время результаты изо-
хронного отжига показывают (см. рис. 5), что харак-
тер отжига вакансионных дефектов в сплаве А4 ма-
ло отличается от отжига дефектов в сплаве А1, т.е.
эффективность этих частиц как стоков (ловушек)
вакансий не выше, чем эффективность когерентных
частиц Ni3Al.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этой работе методом аннигиляции позитронов
изучено влияние гомогенно распределенных нано-
размерных (1…8 нм) выделений γ’- и обогащенной
железом фаз на эволюцию вакансионных дефектов в
облученном электронами Fe-Ni-Al-сплаве. В ходе
исследования было показано, что присутствие выде-
лений в сплаве приводит к снижению накопления
вакансий в несколько раз по сравнению со сплавом,
закаленным на твердый раствор. При этом величина
этого эффекта в процессе облучения сильно зависит
от плотности, размера частиц, а также их типа. Кро-
ме того, эффект снижения накопления вакансий
усиливается с увеличением температуры облучения.
Также обнаружено, что в сплаве, закаленном на
твердый раствор, а также предварительно состарен-
ном при 1023 К, в процессе облучения при 573 К
происходит радиационно-индуцированное образо-
вание зародышей интерметаллидных частиц типа
Ni3Al.
Работа выполнена по плану РАН (тема
№ 01.2.006 13394) при частичной поддержке РФФИ
(проекты № 07-02-00020 и 07-02-96052)
ЛИТЕРАТУРА
1. K.R. Williams and S.B. Fisher // Rad. Effects.
1972, v.15, p. 349-356.
2. W.G. Johnston, J.H. Rosolowski, A.M. Turkalo,
T. Lauritzen // J. Nucl. Mater. 1974, v.54, p. 24-40.
3. А.М. Паршин. Структура, прочность и радиа-
ционная повреждаемость коррозионно-стойких
сталей и сплавов. Челябинск: «Металлургия», 1988,
655 с.
4. R. Bullough, B.L. Eyre, G.L. Kulcinski // J. Nucl.
Mater. 1977, v.68, р. 168-178.
5. В.В. Сагарадзе, С.С. Лапин // ФММ. 1997, т.83,
№4, с. 129-144.
6. А.Н. Орлов, А.М. Паршин, Ю.В. Трушин //
ЖТФ. 1983, т.53, в.12, с. 2367-2372.
7. A.J. Ardell, B. Mastel, J.J. Laidler // J. Nucl. Ma-
ter. 1974, v.54, р. 313-324.
8. A.A. Turkin, A.S. Bakai // J. Nucl. Mater. 1999,
v.270, р. 349-356.
9. M. Eldrup, B.N. Singh // J. Nucl. Mater. 2000,
v.276, р. 269-277.
10. A.P. Druzhkov, D.A. Perminov, V.L. Arbuzov,
N.N. Stepanova, and N.L. Pechorkina // J. Phys: Con-
dens. Matter. 2004, v.16, р. 6395-6404.
11. A.P. Druzhkov, D.A. Perminov, N.L. Pecherkina //
Phil. Mag. 2008, v.88, р. 959–976.
12. J. Morillo, C.H. de Novion, and J. Dural // Radiat.
Eff. 1981, v.55, р. 67-78.
13. А.А. Ремпель, А.Р. Дружков, А.И. Гусев //
ФММ. 1989, т.68, с. 59-68.
14. V.L. Arbuzov, A.P. Druzhkov, S.E. Danilov // J.
Nucl. Mater. 2001, v.295, р. 273-280.
15. A.P. Druzhkov, D.A. Perminov, and V.L. Arbuzov
//J. Phys.: Condens. Matter. 2006, v.18, р. 365–377.
16. M.J. Puska, P. Lanki, and R.M. Nieminen //
J. Phys.: Condens. Matter. 1989, v.1, р. 6081-6093.
17. K. Badura-Gergen and H.-E. Schaefer // Phys. Rev.
B. 1997, v.56, р. 3032-3037.
18. A.J. Ardell, B. Mastel, J.J. Laidler // J. Nucl. Ma-
ter. 1974, v.54, р. 313-324.
19. Y.Y. Qiu. Journal of Alloys and Compounds.
1996, v.232, р. 254-263.
Статья поступила в редакцию 09.09.2008 г.
102
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДОМ ПОЗІТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІІ ВПЛИВУ
ІНТЕРМЕТАЛІДНИХ НАНОЧАСТОК НА ЕВОЛЮЦІЮ ВАКАНСІЙНИХ
ДЕФЕКТІВ У СПЛАВІ Fe-Ni-Al
Д.А. Пермінов, А.П. Дружков, В.Л. Арбузов
Методом позитронної спектроскопії вивчено вплив гомогенно розподілених нанорозмірних (1…8 нм) ча-
сток виділень γ’- і збагачених залізом фаз на еволюцію вакансійних дефектів у опроміненому електронами
Fe-Ni-Al-сплаві. Показано, що присутність виділень у сплаві призводить до зниження накопичення вакансій
у кілька разів у порівнянні зі сплавом, загартованим на твердий розчин. При цьому величина цього ефекту у
процесі опромінення сильно залежить від щільності, розміру часток та їх типу. Крім того, ефект зниження
накопичення вакансій посилюється із збільшенням температури опромінення. Також виявлено, що у сплаві,
загартованому на твердий розчин, і попередньо зістареному при 1023 К, у процесі опромінення при 573 К
відбувається радіаційно-індуковане утворення зародків інтерметалідних часток типу Ni3Al. Обговорюються
можливі механізми впливу виділень на поведінку вакансійних дефектів.
POSITRON ANNIHILATION SPECTROSCOPY CHARACTERISATION OF EFFECT OF
INTERMETALLIC NANOPARTICLES ON EVOLUTION OF VACANCY DEFECTS
IN Fe-Ni-Al ALLOY
D.A. Perminov, A.P. Druzhkov, V.L. Arbuzov
The effect of homogeneously distributed nanosized (1…8 nm) particles of γ’- and Fe-rich phases on the evolu-
tion of vacancy defects in electron irradiated Fe-Ni-Al alloy was investigated by positron annihilation spectroscopy.
It was shown that presence of precipitates in an alloy leads to decrease in accumulation of vacancies several times in
comparison with an alloy quenched on a solid solution. Thus the size of this effect strongly depends on density, the
size of particles, and also their type. The effect of nanoparticles increases when the irradiation temperature in-
creases. The irradiation-induced nucleation of intermetallic particles like Ni3Al was also observed in a quenched on
a solid solution and preliminary aged at 1023 K alloys under irradiation at 573 K. Possible mechanisms of influence
of precipitates on behavior of vacancy defects are discussed.
103
ВВЕДЕНИЕ
МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Накопление и отжиг дефектов в сплавах, облученных при различных температурах
Облучение сплавов с различной исходной микроструктурой
Возможные механизмы влияния интерметаллидных наночастиц на поведение вакансионных дефектов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
|