Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel
Effect of thermomechanical treatment on radiation hardening behavior in T91 ferritic-martensitic steel was evaluated. An applying of severe plastic deformation (SPD) by the “upsetting-extrusion” method and subsequent heat treatment led to a considerable grain refinement, crushing of martensite lamel...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2021 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194682 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel / V.N. Voyevodin, G.D. Tolstolutskaya, S.A. Karpov, A.N. Velikodnyi, M.A. Tikhonovsky, A.S. Kalchenko, G.N. Tolmachova, R.L. Vasilenko, I.E. Kopanets // Problems of Atomic Science and Technology. — 2021. — № 2. — С. 35-42. — Бібліогр.: 34 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862560154505969664 |
|---|---|
| author | Voyevodin, V.N. Tolstolutskaya, G.D. Karpov, S.A. Velikodnyi, A.N. Tikhonovsky, M.A. Kalchenko, A.S. Tolmachova, G.N. Vasilenko, R.L. Kopanets, I.E. |
| author_facet | Voyevodin, V.N. Tolstolutskaya, G.D. Karpov, S.A. Velikodnyi, A.N. Tikhonovsky, M.A. Kalchenko, A.S. Tolmachova, G.N. Vasilenko, R.L. Kopanets, I.E. |
| citation_txt | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel / V.N. Voyevodin, G.D. Tolstolutskaya, S.A. Karpov, A.N. Velikodnyi, M.A. Tikhonovsky, A.S. Kalchenko, G.N. Tolmachova, R.L. Vasilenko, I.E. Kopanets // Problems of Atomic Science and Technology. — 2021. — № 2. — С. 35-42. — Бібліогр.: 34 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Effect of thermomechanical treatment on radiation hardening behavior in T91 ferritic-martensitic steel was evaluated. An applying of severe plastic deformation (SPD) by the “upsetting-extrusion” method and subsequent heat treatment led to a considerable grain refinement, crushing of martensite lamellas, reduction of MX carbides size and their more uniform distribution. Nanoindentation measurements of SPD-modified steel revealed a 1.4-fold increase in the hardness relative to the initial steel. Irradiation response of modified steel was examined after 1.4 MeV Ar+ ion irradiations in the dose range of 10…45 displacements per atom (dpa) at room temperature and 460 °C. Microstructure characterization was performed by means of transmission electron microscopy (TEM). It was found that dislocation loops and nano-sized argon bubbles dominated the damage microstructure after ion irradiation. The effects of SPD-induced transformations as well as nano-bubbles formation are discussed regarding to the hardening phenomenon observed in irradiated steel.
Вивчено вплив термомеханічної обробки на радіаційне зміцнення феритно-мартенситної сталі Т91. Використання інтенсивної пластичної деформації (ІПД) методом «осаджування-видавлювання» з подальшою термообробкою призвело до значного подрібнення зерна, дроблення ламелей розподіленого мартенситу, зменшення розмірів карбідів типу МХ і більш рівномірному їх розподілу. Вимірювання нанотвердості ІПД модифікованої сталі показало збільшення твердості в 1,4 рази в порівнянні з вихідною сталлю. Радіаційну стійкість модифікованої сталі досліджували після опромінення іонами Ar+ з енергією 1,4 МеВ у діапазоні доз 10…45 зсувів на атом (зна) при кімнатній температурі і 460 °C. Вивчення мікроструктури виконувалося за допомогою просвічувальної електронної мікроскопії (ПЕМ). Виявлено, що дислокаційні петлі і нанорозмірні бульбашки аргону переважають у мікроструктурі пошкоджень після іонного опромінення. Обговорюються впливи індукованих ІПД-перетворень, а також нанобульбашок аргону на зміцнення, що спостерігається в опроміненій сталі.
Изучено влияние термомеханической обработки на радиационное упрочнение ферритно-мартенситной стали Т91. Использование интенсивной пластической деформации (ИПД) методом «осадки-экструзии» с последующей термообработкой привело к значительному измельчению зерна, дроблению ламелей распределенного мартенсита, уменьшению размеров карбидов типа МХ и более равномерному их распределению. Измерение нанотвердости ИПД модифицированной стали показало увеличение твердости в 1,4 раза по сравнению с исходной сталью. Радиационную стойкость модифицированной стали исследовали после облучения ионами Ar+ с энергией 1,4 МэВ в диапазоне доз 10…45 смещений на атом (сна) при комнатной температуре и 460 °C. Изучение микроструктуры выполнялось с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Обнаружено, что дислокационные петли и наноразмерные пузырьки аргона преобладают в микроструктуре повреждений после ионного облучения. Обсуждаются влияния индуцированных ИПД-превращений, а также нанопузырьков аргона на упрочнение, наблюдаемое в облученной стали.
|
| first_indexed | 2025-11-25T22:57:42Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-194682 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-25T22:57:42Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Voyevodin, V.N. Tolstolutskaya, G.D. Karpov, S.A. Velikodnyi, A.N. Tikhonovsky, M.A. Kalchenko, A.S. Tolmachova, G.N. Vasilenko, R.L. Kopanets, I.E. 2023-11-28T18:12:21Z 2023-11-28T18:12:21Z 2021 Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel / V.N. Voyevodin, G.D. Tolstolutskaya, S.A. Karpov, A.N. Velikodnyi, M.A. Tikhonovsky, A.S. Kalchenko, G.N. Tolmachova, R.L. Vasilenko, I.E. Kopanets // Problems of Atomic Science and Technology. — 2021. — № 2. — С. 35-42. — Бібліогр.: 34 назв. — англ. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194682 669.017:539.16 Effect of thermomechanical treatment on radiation hardening behavior in T91 ferritic-martensitic steel was evaluated. An applying of severe plastic deformation (SPD) by the “upsetting-extrusion” method and subsequent heat treatment led to a considerable grain refinement, crushing of martensite lamellas, reduction of MX carbides size and their more uniform distribution. Nanoindentation measurements of SPD-modified steel revealed a 1.4-fold increase in the hardness relative to the initial steel. Irradiation response of modified steel was examined after 1.4 MeV Ar+ ion irradiations in the dose range of 10…45 displacements per atom (dpa) at room temperature and 460 °C. Microstructure characterization was performed by means of transmission electron microscopy (TEM). It was found that dislocation loops and nano-sized argon bubbles dominated the damage microstructure after ion irradiation. The effects of SPD-induced transformations as well as nano-bubbles formation are discussed regarding to the hardening phenomenon observed in irradiated steel. Вивчено вплив термомеханічної обробки на радіаційне зміцнення феритно-мартенситної сталі Т91. Використання інтенсивної пластичної деформації (ІПД) методом «осаджування-видавлювання» з подальшою термообробкою призвело до значного подрібнення зерна, дроблення ламелей розподіленого мартенситу, зменшення розмірів карбідів типу МХ і більш рівномірному їх розподілу. Вимірювання нанотвердості ІПД модифікованої сталі показало збільшення твердості в 1,4 рази в порівнянні з вихідною сталлю. Радіаційну стійкість модифікованої сталі досліджували після опромінення іонами Ar+ з енергією 1,4 МеВ у діапазоні доз 10…45 зсувів на атом (зна) при кімнатній температурі і 460 °C. Вивчення мікроструктури виконувалося за допомогою просвічувальної електронної мікроскопії (ПЕМ). Виявлено, що дислокаційні петлі і нанорозмірні бульбашки аргону переважають у мікроструктурі пошкоджень після іонного опромінення. Обговорюються впливи індукованих ІПД-перетворень, а також нанобульбашок аргону на зміцнення, що спостерігається в опроміненій сталі. Изучено влияние термомеханической обработки на радиационное упрочнение ферритно-мартенситной стали Т91. Использование интенсивной пластической деформации (ИПД) методом «осадки-экструзии» с последующей термообработкой привело к значительному измельчению зерна, дроблению ламелей распределенного мартенсита, уменьшению размеров карбидов типа МХ и более равномерному их распределению. Измерение нанотвердости ИПД модифицированной стали показало увеличение твердости в 1,4 раза по сравнению с исходной сталью. Радиационную стойкость модифицированной стали исследовали после облучения ионами Ar+ с энергией 1,4 МэВ в диапазоне доз 10…45 смещений на атом (сна) при комнатной температуре и 460 °C. Изучение микроструктуры выполнялось с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Обнаружено, что дислокационные петли и наноразмерные пузырьки аргона преобладают в микроструктуре повреждений после ионного облучения. Обсуждаются влияния индуцированных ИПД-превращений, а также нанопузырьков аргона на упрочнение, наблюдаемое в облученной стали. The authors very much appreciated assistance of Dr Marta Serrano (Structural Material Division CIEMAT, Spain) in providing the T91-M material and great
 interest to this work. 
 The work was financially supported by the National Academy of Science of Ukraine (program “Support of the development of main lines of scientific investigations” (KPKVK 6541230)). en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Physics of radiation damages and effects in solids Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel Вплив інтенсивної пластичної деформації на радіаційне зміцнення феритно-мартенситної сталі T91 Влияние интенсивной пластической деформации на радиационное упрочнение ферритно-мартенситной стали Т91 Article published earlier |
| spellingShingle | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel Voyevodin, V.N. Tolstolutskaya, G.D. Karpov, S.A. Velikodnyi, A.N. Tikhonovsky, M.A. Kalchenko, A.S. Tolmachova, G.N. Vasilenko, R.L. Kopanets, I.E. Physics of radiation damages and effects in solids |
| title | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel |
| title_alt | Вплив інтенсивної пластичної деформації на радіаційне зміцнення феритно-мартенситної сталі T91 Влияние интенсивной пластической деформации на радиационное упрочнение ферритно-мартенситной стали Т91 |
| title_full | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel |
| title_fullStr | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel |
| title_full_unstemmed | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel |
| title_short | Effect of severe plastic deformation on radiation hardening of T91 ferritic-martensitic steel |
| title_sort | effect of severe plastic deformation on radiation hardening of t91 ferritic-martensitic steel |
| topic | Physics of radiation damages and effects in solids |
| topic_facet | Physics of radiation damages and effects in solids |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194682 |
| work_keys_str_mv | AT voyevodinvn effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT tolstolutskayagd effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT karpovsa effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT velikodnyian effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT tikhonovskyma effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT kalchenkoas effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT tolmachovagn effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT vasilenkorl effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT kopanetsie effectofsevereplasticdeformationonradiationhardeningoft91ferriticmartensiticsteel AT voyevodinvn vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT tolstolutskayagd vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT karpovsa vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT velikodnyian vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT tikhonovskyma vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT kalchenkoas vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT tolmachovagn vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT vasilenkorl vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT kopanetsie vplivíntensivnoíplastičnoídeformacíínaradíacíinezmícnennâferitnomartensitnoístalít91 AT voyevodinvn vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT tolstolutskayagd vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT karpovsa vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT velikodnyian vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT tikhonovskyma vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT kalchenkoas vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT tolmachovagn vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT vasilenkorl vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 AT kopanetsie vliânieintensivnoiplastičeskoideformaciinaradiacionnoeupročnenieferritnomartensitnoistalit91 |