Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т

Исследованы особенности распределения дейтерия, имплантированного в сталь Х18Н10Т с энергией 6 кэВ до доз 2.10¹⁷…2.10¹⁸ см⁻². Получены данные по захвату, распределению по глубине, удержанию и термоактивированному выделению дейтерия в интервале температур облучения 300…600 К и постимплантационному от...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2001
Hauptverfasser:	Толстолуцкая, Г.Д., Неклюдов, И.М., Ружицкий, В.В., Копанец, И.Е., Бендиков, В.И., Карпов, С.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2001
Schriftenreihe:	Вопросы атомной науки и техники
Schlagworte:	Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78294
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:	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т / Г.Д. Толстолуцкая, И.М. Неклюдов, В.В. Ружицкий, И.Е. Копанец, В.И. Бендиков, С.А. Карпов // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 4. — С. 86-89. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78294
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-782942025-02-09T21:17:12Z Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т Толстолуцкая, Г.Д. Неклюдов, И.М. Ружицкий, В.В. Копанец, И.Е. Бендиков, В.И. Карпов, С.А. Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов Исследованы особенности распределения дейтерия, имплантированного в сталь Х18Н10Т с энергией 6 кэВ до доз 2.10¹⁷…2.10¹⁸ см⁻². Получены данные по захвату, распределению по глубине, удержанию и термоактивированному выделению дейтерия в интервале температур облучения 300…600 К и постимплантационному отжига 300…1500 К. Досліджено особливості розподілу дейтерію, імплантованого в сталь Х18Н10Т з енергією 6 кеВ до доз 2.10¹⁷…2.10¹⁸ см⁻². Отримані дані по захвату, утриманню, розподілу по глибині та термоактивованому виходу дейтерію в інтервалі температур опромінення 300…600 К та постімплантаційного відпалу 300…1500 К. Features of distribution of the deuterium implanted with energy of 6 keV in 18Cr10NiTi steel to doses in the range of 2.10¹⁷…2.10¹⁸ cm⁻² have been investigated. Data on the trapping, retention, depth distribution and thermoactivated release of the deuterium in the irradiation temperature range of 300…600 K and post implantation annealing in the range 300…1500 K were obtained. Работа выполнена при частичной поддержке гранта УНТЦ, проект № 2149. 2001 Article Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т / Г.Д. Толстолуцкая, И.М. Неклюдов, В.В. Ружицкий, И.Е. Копанец, В.И. Бендиков, С.А. Карпов // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 4. — С. 86-89. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78294 548.55.539.12.04 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов
spellingShingle	Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов Толстолуцкая, Г.Д. Неклюдов, И.М. Ружицкий, В.В. Копанец, И.Е. Бендиков, В.И. Карпов, С.А. Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т Вопросы атомной науки и техники
description	Исследованы особенности распределения дейтерия, имплантированного в сталь Х18Н10Т с энергией 6 кэВ до доз 2.10¹⁷…2.10¹⁸ см⁻². Получены данные по захвату, распределению по глубине, удержанию и термоактивированному выделению дейтерия в интервале температур облучения 300…600 К и постимплантационному отжига 300…1500 К.
format	Article
author	Толстолуцкая, Г.Д. Неклюдов, И.М. Ружицкий, В.В. Копанец, И.Е. Бендиков, В.И. Карпов, С.А.
author_facet	Толстолуцкая, Г.Д. Неклюдов, И.М. Ружицкий, В.В. Копанец, И.Е. Бендиков, В.И. Карпов, С.А.
author_sort	Толстолуцкая, Г.Д.
title	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т
title_short	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т
title_full	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т
title_fullStr	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т
title_full_unstemmed	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т
title_sort	особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали х18н10т
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2001
topic_facet	Состояние и проблемы конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и термоядерных реакторов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78294
citation_txt	Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т / Г.Д. Толстолуцкая, И.М. Неклюдов, В.В. Ружицкий, И.Е. Копанец, В.И. Бендиков, С.А. Карпов // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 4. — С. 86-89. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT tolstoluckaâgd osobennostiraspredeleniâionnoimplantirovannogodeiteriâvneržaveûŝeistalih18n10t AT neklûdovim osobennostiraspredeleniâionnoimplantirovannogodeiteriâvneržaveûŝeistalih18n10t AT ružickiivv osobennostiraspredeleniâionnoimplantirovannogodeiteriâvneržaveûŝeistalih18n10t AT kopanecie osobennostiraspredeleniâionnoimplantirovannogodeiteriâvneržaveûŝeistalih18n10t AT bendikovvi osobennostiraspredeleniâionnoimplantirovannogodeiteriâvneržaveûŝeistalih18n10t AT karpovsa osobennostiraspredeleniâionnoimplantirovannogodeiteriâvneržaveûŝeistalih18n10t
first_indexed	2025-11-30T22:32:38Z
last_indexed	2025-11-30T22:32:38Z
_version_	1850256350086430720
fulltext	УДК 548.55.539.12.04 ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИОННО-ИМПЛАНТИРОВАН- НОГО ДЕЙТЕРИЯ В НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Х18Н10Т Г.Д.Толстолуцкая, И.М.Неклюдов, В.В.Ружицкий, И.Е.Копанец, В.И.Бендиков, С.А.Карпов Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», г.Харьков, Украина Досліджено особливості розподілу дейтерію, імплантованого в сталь Х18Н10Т з енергією 6 кеВ до доз 2.1017… 2.1018см-2. Отримані дані по захвату, утриманню, розподілу по глибині та термоактивованому виходу дейтерію в інтервалі температур опромінення 300…600 К та постімплантаційного відпалу 300…1500 К. Исследованы особенности распределения дейтерия, имплантированного в сталь Х18Н10Т с энергией 6 кэВ до доз 2.1017…2.1018 см-2. Получены данные по захвату, распределению по глубине, удержанию и термоактивированному выделению дейтерия в интервале температур облучения 300…600 К и постимплантационному отжига 300…1500К. Features of distribution of the deuterium implanted with energy of 6 keV in 18Cr10NiTi steel to doses in the range of 2.10 17… 2.1018 cm-2 have been investigated. Data on the trapping, retention, depth distribution and thermoactivated release of the deuteri- um in the irradiation temperature range of 300…600 K and post implantation annealing in the range 300…1500 K were obtained. Водородное охрупчивание является одним из факторов, снижающих эксплуатационные характе- ристики конструкционных материалов. Сейчас хо- рошо известно, что степень влияния водородного охрупчивания на материал тесно связана с концен- трацией водорода. Деградация физико-механиче- ских свойств материала наблюдается уже при кон- центрациях водорода ∼ (1…5) appm и усиливается с дальнейшим ростом его концентрации. Для разных типов энергетических установок и различных конструкционных материалов характерны разные уровни наработки атомов водорода от нескольких единиц до тысяч appm. Диагностика содержания водорода в металлах служит одним из методов оценки степени изменения механических характеристик металла и прогнозиро- вания его остаточного ресурса. С другой стороны, такая диагностика позволяет оценить эффектив- ность отжига, который восстанавливает первичные свойства материала. Кроме того, при исследованиях влияния ионно-имплантированных гелия и водорода на развитие микроструктуры конструкционных ма- териалов необходимы знания о количестве этих при- месей, их распределении по глубине и температур- ных интервалах удержания в материале. В настоящей работе приведены результаты за- хвата, распределения по глубине, удержания и тер- моактивированного выделения ионно-имплантиро- ванного дейтерия из нержавеющей аустенитной ста- ли Х18Н10Т, используемой в качестве плакирующе- го покрытия корпуса реактора ВВЭР и материала внутрикорпусных устройств. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ Для исследований были использованы образцы из стали Х18Н10Т в виде полосок размером 20×5× 0,1 мм. Образцы предварительно подвергали электроли- тической полировке и отжигу при Т=1320 К в тече- ние 1ч. Облучение мишеней велось на установке АНТ при Т=300…600 К пучком ионов D2 + (энергия D+=6 кэВ) с плотностью тока j~30мкА/см2. Дозы об- лучения варьировались в диапазоне 1·1017…1·1018 D2 + см-2. Анализ состава газовой среды проводился масс-спектрометром МХ-7304. Распределение по глубине образцов импланти- рованного дейтерия было измерено с помощью ядерной реакции D(3He,p)4He. Измерения были вы- полнены на электростатическом ускорителе ЭСУ-2. Регистрацию актов реакции вели по протонам, энер- гия которых лежала в пределах 12…14 МэВ. Энер- гетический спектр протонов измеряли при различ- ных энергиях зондирующего пучка 3Не в диапазоне энергий от 0.3 до 1.5 МэВ. Пучок ионов 3Не падал по нормали к поверхности образца. Выход протонов измерялся полупроводниковым поверхностно-ба- рьерным детектором, обеспечивающим сбор про- дуктов реакции в телесном угле 4.5·10-2 ст (с по- грешностью 3%) вдоль направления, образующего угол 157° по отношению к направлению падающего пучка. Толщина рабочей зоны детектора составляла ~150 мкм. Перед детектором размещалась алюмини- евая фольга толщиной 0.82 мм, достаточной, чтобы предотвратить доступ к детектору потока обратно- рассеянных частиц 3Не и α-частиц из реакции, а так- же обеспечивающая предварительное замедление протонов до энергий, при которых они могли бы полностью тормозиться в пределах толщины рабо- чего слоя детектора. Спектры протонов использовались для опреде- ления их интегрального выхода Y(E) при заданной энергии Е, зондирующего пучка ионов 3Не. Значе- ния Y(E) при разных энергиях были измерены при __________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №4. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (80), с. 86-89. 86 одинаковых флюенсах бомбардирующих частиц. На основании полученных данных строилась зависи- мость величины интегрального выхода протонов Y в данном телесном угле Ω от энергии Е с вычетом фо- нового спектра. Для извлечения профиля распреде- ления концентрации С(х) дейтерия из кривой Y(E) использовалась программа Helen, описанная в рабо- те [1]. Как показано в работе [1], выход протонов Y(E) связан с концентрацией С(х) интегральным уравнением типа Вольтера первого рода: ∫ ⋅⋅−⋅⋅σ⋅Ω⋅= )E(r 0 rHe dx)x(C)]x)E(r(E[N)E(Y , где Nне - общее число упавших ионов Не с энергией Е; σ(Е) - сечение реакции; r(E) - проективный про- бег ионов Не в материале; Е (r) - обратная к r функ- ция. Это уравнение решалось методом регуляриза- ции Тихонова с помощью программы Helen, реали- зующей алгоритм А.Н.Тихонова регуляризации не- корректных задач применительно к данному уравне- нию и работающей с немодифицированным сечени- ем реакции D(3He,p)4He. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ Концентрационные и температурные зависимо- сти процессов накопления и выделения дейтерия были получены в широком интервале доз облучения от 1.1015 до 5.1018см-2. В настоящей работе приведе- ны результаты только одного цикла измерений, вы- полненного в основном при дозе облучения 2.1017 см-2 ( таблица). На рис.1 приведена в качестве примера одна из экспериментально полученных энергетических зави- симостей интегральных выходов протонов (маркеры Ж) и рассчитанный с помощью программы Helen по экспериментальным данным профиль распределе- ния дейтерия, имплантированного с энергией 6 кэВ при Ткомн в сталь Х18Н10Т (маркеры � ). Каждый из интегральных выходов был получен при одинако- вом количестве натекающих зарядов – 6,2.1012. Сплошная кривая (без маркеров) представляет вы- ход протонов, вычисленный по найденной концен- трации С(х). Степень отклонения ее от эксперимен- тальных данных (Ж) может служить характеристи- кой достоверности вычисленной зависимости С(х). Профиль концентрации представляет собой спадающую кривую с полушириной около 1000Å. В этой области сосредоточено ~70% внедренного дей- терия. Около 30% дейтерия равномерно распределе- но в слое с концентрацией ∼0,001 ат.D/ат.матрицы на глубину до 1,8 мкм (максимальная глубина ана- лиза в нержавеющей стали при Е=1,5 МэВ). Рис.1.Энергетическая зависимость интеграль- ных выходов протонов (Ж) и распределение дейте- рия в образце стали Х18Н10Т (� ) Рассчитанный по программе TRIM проектив- ный пробег + страгглинг для ионов D+ c Е=6 кэВ со- ставляет ∼800Å. В пределах ошибки эксперимента спадающая часть профиля совпадает с зоной тормо- жения и создания радиационных дефектов, на кото- рых, по-видимому, происходит захват дейтерия. Концентрация около 0,001 ат.D/ат.матрицы в слое за зоной может быть обусловлена дейтерием, освобо- ждающимся из ловушек и мигрирующим как к по- верхности, так и в глубь образца. В этой работе основное внимание уделено рассмотрению распре- деления дейтерия в зоне торможения. На рис.2 приведено распределение дейтерия че- рез три часа после облучения образца до дозы 2.1017см-2 (кривая 1). Профиль распределения имеет в максимуме концентрацию в атомных долях Сd = 0,02. Полуширина распределения составляет около 1700 Å и примерно вдвое больше расчетного значе- ния. Оценка коэффициента диффузии для L=0.2 мкм и t=3 ч дает величину 7.10-14 см-2/с, что на два поряд- ка меньше коэффициента диффузии, полученного для образцов, насыщенных из плазмы тлеющего раз- ряда[2]. Количество дейтерия, удержанного в образце в этом случае, составляет ∼25% по отношению к дозе облучения и равно 4,7.1016 см-2 (см. таблицу). Через 240 ч после облучения количество удер- жанного дейтерия уменьшилось в 3 раза, а поверх- ностная концентрация снизилась в 4 раза (см.рис.2, кривая 2 и таблицу). Снижение поверхностной кон- центрации и уширение профиля свидетельствуют о том, что дейтерий захватывается на неглубоких ло- вушках, и уже при Ткомн освобождается из них. __________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №4. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (80), с. 86-89. 87 Условия облучения и количество дейтерия в стали Х18Н10Т, (D+, Е=6 кэВ) Д,см-2 Тобл,К Тотж,К tвыд,ч Доп. обл. Кол-во,см-2 2.1017 300 - 3 - 4,7.1016 2.1017 300 - 240 - 1,5.1016 2.1018 560 - - - 3.9.1014 2.1017 300 700 - - 1,6.1015 2.1017 300 - 3 Не 9,7.1016 2.1017 300 - 528 Не 8,6.1016 2.1017 300 700 - Не 1,7.1016 2.1018 560 - - Не 1,4.1015 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 г л у б и н а, м к м С d , а т м . д о л я 1 - t = 3ч 2 - t = 240 ч 1 2 Рис.2. Профиль распределения дейтерия, им- плантированного с энергией 6 кэВ при Ткомн до дозы 2.1017 см-2 через 3 ч (1) и 240 ч (2) после облучения На выход дейтерия из объема материала указы- вают данные по термоактивированному выделению, полученные при нагреве образца, облученного при Ткомн до дозы 2.1017 см-2 ( рис.3). 1200900600 Температура, К С ко ро ст ь де со рб ци и, о тн . е д. 300 Рис.3. Спектр термодесорбции дейтерия, им- плантированного в сталь Х18Н10Т до дозы 2.1017 см-2 при Ткомн Как видно из рисунка, выделение дейтерия из образца начинается при Ткомн и происходит в основ- ном в трех температурных интервалах с максимума- ми при Тi =370, 420 и 670 К и относительной интен- сивностью пиков ∼70, 15…18 и 10% соответственно. Кроме этого, наблюдается практически непрерыв- ное выделение небольшого количества дейтерия (∼ 3% по отношению к основным пикам) вплоть до температур ∼1400 К. Согласно данным по термодесорбции можно ожидать существенного уменьшения количества дейтерия, удержанного в образце, в случае повыше- ния температуры облучения или отжига. Наи- больший интерес представляет температура отжига 700 К, поскольку эта температура рекомендована для восстановительного отжига корпусов реакторов. Температура эксплуатации внутрикорпусных устройств составляет около 560 К. На рис.4 (кривая 1) приведено распределение концентрации водорода по глубине в образце, облу- ченном до дозы 2.1017 см-2 и отожженном при темпе- ратуре 700 К. В этом случае концентрация дейтерия в приповерхностном слое составляет ∼700 appm, в глубине ∼50 appm, а общее количество остаточного дейтерия составляет ∼0,03 по отношению к внедрен- ному при Ткомн (см.таблицу). 0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 г л у б и н а, м к м С d , а т м . д о л я 1 - Тотж = 700 К 2 - Тобл = 560 К 3 - Тобл = 560 К (Не) 3 1 2 Рис.4. Распределение дейтерия в стали Х18Н10Т после имплантации при Ткомн и последующего отжи- га при Т=700 К (1), после имплантации при Т=560 К до дозы 2.1018 см-2 (2) и при предварительном вне- дрении гелия (3) Облучение при температуре 560 К приводит к размытию профиля распределения и резкому сниже- нию концентрации дейтерия (см. рис. 4, кривая 2). Следует отметить, что доза облучения в этом слу- чае составляла 2.1018 см-2. Тем не менее концентра- ции больше, чем 120 appm в максимуме распределе- ния получить не удалось. Общее количество удер- жанного дейтерия составило 3,9.1014 см-2 (см. табли- цу). Известно [3], что предварительное внедрение ге- лия способствует более эффективному удержанию дейтерия в образце. Причем степень захвата меняет- ся в зависимости от материала мишени, энергии внедрения, температуры облучения. В настоящей работе предварительное внедре- ние в образец ионов гелия с Е=12 кэВ до дозы 1.1017 см-2 привело к почти 50% удержанию дейтерия (рис.5, кривая 1). Через 528 ч после облучения про- филь распределения остается практически неизмен- ным (см. рис.5, кривая 2 и таблицу). В случае отжига образца, имплантированного дейтерием после предварительного внедрения гелия (дозы в обоих случаях 2.1017 см-2), концентрация в максимуме составляет 0,02 ат. доли, а общее количе- ство – 1,7.1016 см-2 (см. рис 5, кривая 2 и таблицу). Анализ данных, приведенных на рис. 4 (кривая 1), рис.5 (кривая 3) и в таблице, показывает, что в слу- чае предварительного внедрения гелия в образце удерживается на порядок большее количество дей- терия. Соотношение концентраций в максимуме распределения составляет около 30. __________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №4. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (80), с. 86-89. 88 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 г л у б и н а, м к м С d , а т м . д о л я 1 - t = 3 ч 2 - t = 528 ч 3 - Тотж = 700 К (Не) 2 1 3 Рис.5. Профиль распределения дейтерия, им- плантированного с энергией 6 кэВ при Ткомн до дозы 2.1017 см-2 в образцы с предварительно внедренным гелием – через 3 ч (1), 528 ч (2) после облучения и при Тотж=700 К (3) Распределение дейтерия после облучения при температуре 560 К образцов, с предварительно вне- дренным гелием, приведено на рис. 4 (кривая 3) (условия облучения см. таблицу). В этом случае Сmax ~ 0,001 ат. долей, а общее количество - 1,4.1015 см-2. По сравнению со случаем имплантации без гелия концентрация удержанного дейтерия в 10 раз больше. С ко ро ст ь де со рб ци и, о тн . е д. Температура, К He → X18H10T 0 3 6 9 12 15 Ў� , ¶ © Температура, К Рис.6. Спектр термодесорбции дейтерия, им- плантированного в сталь Х18Н10Т до дозы 2.1017 см-2 при Ткомн, после предварительного внедрения ге- лия. Вставка – спектр термодесорбции гелия, вне- дренного с энергией 6 кэВ до дозы 1.1017 см-2 Термоактивированное выделение дейтерия (Д=2.1017 см-2) из образца в случае предварительного внедрения гелия (Д=1.1017 см-2) приведено на рис.6. По сравнению со спектром термодесорбции, приве- денном на рис.3, в случае совместного облучения начало выхода дейтерия и температура максимума первого пика смещены примерно на 50…100 К в об- ласть более высоких температур ( рис.6). Кроме того, при внедрении одного только дейтерия количе- ство термодесорбированного водорода в области температур > 700 К составляет около 3% по отноше- нию ко всему выделившемуся количеству. В случае предварительного внедрения гелия это соотношение составляет около 17 %. Данные по термоактивиро- ванному выделению дейтерия хорошо коррелируют с данными по концентрации дейтерия, удержанного в образце. Выводы. Полученные в настоящей работе данные об особенностях распределения дейтерия, имплантированного в сталь Х18Н10Т с энергией 6 кэВ до доз 2.1017…2.1018 см-2, а также данные по тер- моактивированному выделению дейтерия в интерва- ле температур постимплантационного отжига 300… 1500 К, позволяют утверждать, что при температуре эксплуатации внутрикорпусных устройств (∼600 К), а также при восстановительных отжигах возможно накопление водорода, нарабатываемого в реакторе при ядерно-трансмутационных процессах. В услови- ях одновременной наработки водорода и гелия на- копление водорода в объеме нержавеющей стали Х18Н10Т может возрастать в десятки раз. Работа выполнена при частичной поддержке гранта УНТЦ, проект № 2149. ЛИТЕРАТУРА 1.А.И.Жуков, Г.Д.Толстолуцкая., В.Ф.Рыбалко, И.Е.Копанец, Л.Ф. Верхоробин. Определение про- филя залегания дейтерия в материалах по выходу продуктов ядерных реакий // Вопросы атомной нау- ки и техники. Серия «Физика радиационных повре- ждений и радиационное материаловедение». 1992, вып. 1(58), 2(59), с. 133-135. 2.В.М.Шарапов, А.И.Канаев, А.П.Захаров. Проник- новение водорода через сталь Х18Н10Т из плазмы тлеющего разряда// Атомная энергия. 1985, т.59, вып.4,с.269-273. 3.J.D.Hunn, E.H.Lee, T.S.Byun, L.K.Mansur Helium and Hydrogen induced hardening in 316LN stainless steel // J. of Nucl. Mat. 2000, v.282. p.131-136. __________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №4. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (80), с. 86-89. 89 г.Харьков, Украина Водородное охрупчивание является одним из факторов, снижающих эксплуатационные характеристики конструкционных материалов. Сейчас хорошо известно, что степень влияния водородного охрупчивания на материал тесно связана с концентрацией водорода. Деградация физико-механических свойств материала наблюдается уже при концентрациях водорода  (1…5) appm и усиливается с дальнейшим ростом его концентрации. Для разных типов энергетических установок и различных конструкционных материалов характерны разные уровни наработки атомов водорода от нескольких единиц до тысяч appm. Диагностика содержания водорода в металлах служит одним из методов оценки степени изменения механических характеристик металла и прогнозирования его остаточного ресурса. С другой стороны, такая диагностика позволяет оценить эффективность отжига, который восстанавливает первичные свойства материала. Кроме того, при исследованиях влияния ионно-имплантированных гелия и водорода на развитие микроструктуры конструкционных материалов необходимы знания о количестве этих примесей, их распределении по глубине и температурных интервалах удержания в материале. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ЛИТЕРАТУРА

Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т

Institution

Ähnliche Einträge