Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях
Взаимодействие точечных дефектов, генерированных нейтронным и электронным облучением при 80, 320 и 573 К и фазовые превращения в стали Х16Н15М3, исходной и легированной титаном, исследовались методами остаточного электросопротивления и сканирующей туннельной микроскопии. Получены оценки энергии мигр...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2002 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2002
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80080 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях / С.Е. Данилов, В.П. Арбузов, Б.Н. Гощицкий, В.В. Сагарадзе, А.Е. Карькин, К.В. Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 31-35. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859742023155712000 |
|---|---|
| author | Данилов, С.Е. Арбузов, В.П. Гощицкий, Б.Н. Сагарадзе, В.В. Карькин, А.Е. Шальнов, К.В. |
| author_facet | Данилов, С.Е. Арбузов, В.П. Гощицкий, Б.Н. Сагарадзе, В.В. Карькин, А.Е. Шальнов, К.В. |
| citation_txt | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях / С.Е. Данилов, В.П. Арбузов, Б.Н. Гощицкий, В.В. Сагарадзе, А.Е. Карькин, К.В. Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 31-35. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Взаимодействие точечных дефектов, генерированных нейтронным и электронным облучением при 80, 320 и 573 К и фазовые превращения в стали Х16Н15М3, исходной и легированной титаном, исследовались методами остаточного электросопротивления и сканирующей туннельной микроскопии. Получены оценки энергии миграции межузельных атомов 0,65 эВ и энергии миграции вакансий 1,0…1,1 эВ. Диссоциация вакансионных комплексов происходит в интервале 400…550 К со средней энергией диссоциации 1,4…1,5 эВ. В результате миграции вакансий после облучения при 80 К и во время облучения при 320 К и 573 К в стали происходит ближнее упорядочение, которое подавляется присутствием титана. При 573 К при облучении происходит образование интерметаллидных выделений размером 2…3 нм с концентрацией на уровне 10¹⁸ см⁻³ . Обсуждается влияние различных видов термообработки на радиационно-индуцированные процессы.
Взаємодія точкових дефектів, генерованих нейтронним та електронним опроміненням при 80, 320 та 573 К, та фазові перетворення у сталі Х16Н15М3, вихідній та легованій титаном, досліджувалась методами залишкового електричного опору та скануючої тунельної мікроскопії. Отримані оцінки енергії міграції міжвузольних атомів 0.65 еV та енергії міграції вакансій 1.0…1.1 еV. Дисоціація вакансійних комплексів має місце в інтервалі 400…550 К із середньою енергією дисоціації 1.4…1.5 еV.В результатi мігріції вакансій після опромінення при 800 К та під час опромінення при 320 К та 573 К в сталі відбувається ближнє впорядкування, яке пригнічується наявністю титану. При 573 К при опроміненні відбувається утворення інтерметалидних виділень розміром 2…3 нм з концентрацією на рівні 10¹⁸ см⁻³. Обговорюється вплив різих видів термообробки на радіаційно-індуковані процеси.
Point defect interactions and radiation-induced structural and phase transformations in the Fe-16%Cr-15%Ni-3%Mo austenitic steels in the initial and titanium-doped states has been investigated by residual resistivity and scanning tunneling microscopy. The part of the investigated samples were annealed at 773 K for short range ordering (SRO) and other part were annealed at 923 K for the formation of g'-phase precipitates. The steels were irradiated by 5 MeV electrons at 80 K , 320 К and 573 K and by neutrons with energy more than 0.1 MeV at 80 K. The radiation-induced formation of g'-phase precipitates with size of 2…3 nm with the concentration over 10¹⁸cm⁻³ has been detected at 573 K electron irradiation by means STM investigation.
|
| first_indexed | 2025-12-01T17:48:31Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 539.12.04
РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ
СТАЛЯХ
С.Е.Данилов, В.Л.Арбузов, Б.Н.Гощицкий, В.В.Сагарадзе, А.Е.Карькин,
К.В.Шальнов
Институт физики металлов УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия, (danilov@imp.uran.ru)
Взаємодія точкових дефектів, генерованих нейтронним та електронним опроміненням при 80, 320 та 573 К, та фазові
перетворення у сталі Х16Н15М3, вихідній та легованій титаном, досліджувалась методами залишкового електричного
опору та скануючої тунельної мікроскопії. Отримані оцінки енергії міграції міжвузольних атомів 0.65 еV та енергії
міграції вакансій 1.0…1.1 еV. Дисоціація вакансійних комплексів має місце в інтервалі 400…550 К із середньою
енергією дисоціації 1.4…1.5 еV.В результатi мігріції вакансій після опромінення при 800 К та під час опромінення при
320 К та 573 К в сталі відбувається ближнє впорядкування, яке пригнічується наявністю титану. При 573 К при
опроміненні відбувається утворення інтерметалидних виділень розміром 2…3 нм з концентрацією на рівні 1018см-3.
Обговорюється вплив різих видів термообробки на радіаційно-індуковані процеси.
Взаимодействие точечных дефектов, генерированных нейтронным и электронным облучением при 80, 320 и 573 К и
фазовые превращения в стали Х16Н15М3, исходной и легированной титаном, исследовались методами остаточного
электросопротивления и сканирующей туннельной микроскопии. Получены оценки энергии миграции межузельных
атомов 0,65 эВ и энергии миграции вакансий 1,0…1,1 эВ. Диссоциация вакансионных комплексов происходит в интер-
вале 400…550 К со средней энергией диссоциации 1,4…1,5 эВ. В результате миграции вакансий после облучения при
80 К и во время облучения при 320 К и 573 К в стали происходит ближнее упорядочение, которое подавляется присут-
ствием титана. При 573 К при облучении происходит образование интерметаллидных выделений размером 2…3 нм с
концентрацией на уровне 1018 см-3 . Обсуждается влияние различных видов термообработки на радиационно-индуциро-
ванные процессы.
Point defect interactions and radiation-induced structural and phase transformations in the Fe-16%Cr-15%Ni-3%Mo
austenitic steels in the initial and titanium-doped states has been investigated by residual resistivity and scanning tunneling mi-
croscopy. The part of the investigated samples were annealed at 773 K for short range ordering (SRO) and other part were an-
nealed at 923 K for the formation of γ′-phase precipitates. The steels were irradiated by 5 MeV electrons at 80 K , 320 К and 573
K and by neutrons with energy more than 0.1 MeV at 80 K. The radiation-induced formation of γ′-phase precipitates with size of
2…3 nm with the concentration over 1018cm-3 has been detected at 573 K electron irradiation by means STM investigation.
1. ВВЕДЕНИЕ
Общепризнанным конструкционным материа-
лом, широко использующимся в настоящее время в
атомном машиностроении, являются аустенитные
нержавеющие стали. Однако, несмотря на то, что
они интенсивно исследовались, некоторые стороны
их радиационного повреждения остаются неясными.
Исследования поведения радиационных дефектов в
этих сталях по сравнению с чистыми металлами
осложняются структурно-фазовыми превращениями
(ближнее упорядочение, образование выделений и т.
п.).
Одним из основных недостатков аустенитных
нержавеющих сталей является недостаточная стой-
кость к радиационному распуханию [1,2]. Известно
[1], что добавки в малых количествах (0,2…1,0 мас.
%) кремния или титана в аустенитные стали приво-
дят к существенному снижению вакансионного рас-
пухания. Существуют различные точки зрения на
механизмы этого явления. Так, например, в [1] пред-
полагается, что точечные дефекты захватываются
атомами этих примесей с образованием малопо-
движных комплексов, которые являются дополни-
тельными центрами рекомбинации разноименных
дефектов. Однако знания о взаимодействии точеч-
ных дефектов с атомами Ti очень неполны. В рабо-
тах [3,4] сделано предположение, что распухание
ослабляется при радиационно-индуцированном об-
разовании дисперсных выделений γ'-фазы.
Целью данной работы являлось выяснение дета-
лей взаимодействия радиационных дефектов и
структурно-фазовых превращений, а также влияния
легирования титаном в стали Х16Н15М3. Кроме
этого, исследовалось влияние предварительной тер-
мообработки и типа облучения: каскадного (ней-
тронного) и бескаскадного (электронного).
2. МЕТОДИКА
Сталь Х16Н15М3, нелегированная и легирован-
ная Ti на уровне 0,6% и 1,0%, была выплавлена в ва-
куумной индукционной печи из компонентов высо-
кой чистоты. Концентрация углерода в стали состав-
ляла 0,03 мас.%. После прокатки, резки и электропо-
лировки образцы отжигали в вакууме 10 -5 Па при
1373 K 1ч и закаливали в воду. Наличие одной
аустенитной фазы контролировали рентгенострук-
турным анализом.
Часть образцов сталей была состарена при 923 K
в течение 5 ч для образования выделений γ'-фазы.
Другая часть образцов была отожжена при 773 К с
целью образования ближнего порядка (SRO).
Облучения образцов были проведены 5 МэВ
электронами в проточном очищенном гелии при 80,
________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81), с.31-35.
31
300, 573 К, и нейтронами с энергией больше 0,1
МэВ при 80 К.
Для измерения остаточного электросопротивле-
ния применяли стандартный четырехконтактный
метод с погрешностью измерения~ 0,02%.
Для непосредственного наблюдения выделений
использовался метод сканирующей туннельной ми-
кроскопии (STM). Для исследования на STM-U1 об-
разцы обрабатывались в режиме электрополировки
на глубину нескольких мкм для удаления поверх-
ностных загрязнений и выявления микроструктуры.
В использованном электролите скорость травления
матрицы на порядок больше, чем интерметаллидной
γ'-фазы, что позволяет выявить эти выделения. По-
грешность в измерении размеров выделений состав-
ляла 15…20%.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Низкотемпературное облучение
На рис. 1 представлены результаты изохронного
отжига в интервале 80…600 К после облучения ста-
ли Х16Н15М3Т1 при 80 К нейтронами и электрона-
ми. Из рассмотрения графиков видно, что при элек-
тронном облучении наблюдаются пики отжига при
110 К и при 220 К, а при нейтронном облучении
присутствует один широкий пик в районе 170 К.
100 200 300 400 500 600
-4
-2
0
2
4
TIRR= 80 K
N - irr. (1.5.1018cm-2 )
e- - irr. (1.1.1018cm-2 )
-(
∆ρ
0)
-1
(d
ρ/
dT
)
(
10
-3
K
-1
)
T ( K )
0
50
100
∆ρ
/∆
ρ
0
( %
)
Рис.1. Интегральные и дифференцированные зави-
симости электросопротивления от температуры
изохронного отжига для стали Х16Н15М3Т1, облу-
ченной нейтронами и электронами
Поскольку в работах [5,6] показано, что при бо-
лее низких температурах отсутствуют существен-
ные пики отжига, можно полагать, что эти пики со-
ответствуют аннигиляции близких пар при 110 К и
дальней миграции межузлий при 220 К. В случае
нейтронного облучения эти процессы не наблюда-
ются раздельно, что связано с широким набором
расстояний между межузлиями и вакансиями. Мож-
но оценить энергию активации миграции по положе-
нию пика на температурной шкале. Оценка дает для
пика при 220 К около 0,65 эВ. Полученные данные
для энергии активации миграции межузлий суще-
ственно ниже известных данных для аналогичных
сталей (0,92 эВ, [5], и 1,02 эВ [6]). Возможно, это
связано с тем, что в этих работах не были выявлены
пики при 110 К и 220 К.
Пик отжига в районе 300 К, связанный с мигра-
цией вакансий, дает, по нашим оценкам, энергию
миграции вакансий 1,0…1,1 эВ, что немного ниже
1,15, 1,18 или 1,2 эВ, по литературным данным для
подобных сплавов [5,6,10]. Этот пик присутствует
при обоих типах облучения и особенно ясно виден
после нейтронного облучения. Вакансионные кла-
стеры, которые образуются при миграции вакансий
при электронном облучении, и, образовавшиеся в
каскадах смещений изначально, при нейтронном об-
лучении диссоциируют примерно при одной темпе-
ратуре − около 480 К несмотря на то, что размеры
(кратность) этих кластеров существенно различают-
ся. При этом, в облученной электронами стали, в от-
личие от облученной нейтронами, эта диссоциация
приводит к заметному развитию явления ближнего
упорядочения (SRO), выражающегося в росте со-
противления. Возможно отсутствие заметного SRO
в нейтронно-облученной стали связано с существен-
но меньшей диффузионной длиной для вакансий
или(и) с трансформацией вакансионных кластеров в
вакансионные петли. Оценки энергии диссоциации
вакансионных кластеров дают 1,4…1,5 эВ.
3.2. Облучение электронами
при 320 и при 573 К
На рис.2 показана зависимость относительного
прироста электросопротивления ∆ρ/ρ0 от дозы об-
лучения при температурах 320 К и 573 К. Видно, что
рост сопротивления при 573 К происходит быстрее
и до более высоких значений, чем при 320 К. Рост
электросопротивления при облучении обусловлен
процессами ближнего упорядочения (SRO), которые
известны в этих сталях [5,6,7]. Из сравнения кривых
для разных концентраций титана следует, что леги-
рование титаном приводит к подавлению процессов
ближнего упорядочения.
Кривые ∆ρ/ρ0 (Ф) при 573 К выходят на насы-
щение при дозах около 1,5⋅1018cm-2, и уровень это-
го насыщения (величина SRO) также понижается с
увеличением концентрации титана. То, что упорядо-
чение идет под облучением уже при 320 К, указыва-
ет на миграцию вакансий при этой температуре, что
подтверждается нашими данными по аннигиляции
________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81), с.31-35.
32
позитронов [8], которые также указывают на мигра-
цию вакансий в этих сталях при 300 К с образовани-
ем вакансионных комплексов.
0 1 2 3 4 5
0
1
2
3
573 K
∆ρ
/ρ
0
(
%
)
Φ ( 1018cm-2 )
0
1
2
3
320 K
content of Ti
0.0 %
0.6 %
1.0 %
∆ρ
/ρ
0
(
%
)
Рис.2. Зависимость относительного прироста
остаточного электросопротивления нержавеющих
сталей при различной концентрации титана от
дозы электронного облучения при 320 К и 573 К
3.3. Изохронный отжиг после электронного
облучения
На рис.3. изображены зависимости изменения
электросопротивления для облученных при двух
температурах и необлученных нержавеющих сталей
при изохронном отжиге. Из рассмотрения графиков
видно, что отжиг после облучения при 320 К приво-
дит к дальнейшему росту сопротивления в районе
400…550 К, в том же температурном интервале, что
и после 80 К облучения. Этот рост обусловлен SRO
за счет появления свободно мигрирующих вакансий,
возникающих при диссоциации вакансионных
комплексов. Влияние легирования титаном прояв-
ляется и здесь − в стали, содержащей 1,0% Ti, этот
рост практически отсутствует. Ранее нами было по-
казано, что аналогичное влияние добавки титана на-
блюдается в сплавах на основе Fe-36% Ni [9]. В рай-
оне 600…700 К для облученных образцов наблюда-
ется плато, что говорит об отсутствии свободно ми-
грирующих вакансий.
Спад сопротивления для всех графиков наблюда-
ется в районе 700…950 К. Характер полученных за-
висимостей соответствует процессам разупорядоче-
ния, происходящим за счет термической диффузии в
соответствии с равновесной зависимостью SRO от
температуры [7]. На это указывает также поведение
необлученных сталей, у которых значения ∆ρ/ρ0
растут выше 750 К благодаря термической диффу-
зии и далее укладываются на равновесную зависи-
мость как и для облученных сталей. Последующий
изохронный отжиг этих же сталей со снижением
температуры (на рис.3 не показано) приводит к сов-
падению кривых на участке 950…800 К, что также
подтверждает предложенную интерпретацию. Необ-
ходимо отметить важную особенность: равновесные
кривые расположены тем выше, чем меньше кон-
центрация титана. Таким образом, наличие титана в
твердом растворе меняет положение кривой равно-
весного упорядочения в нержавеющей стали.
300 400 500 600 700 800 900 1000
0
1
2
content of Ti
0.0 nonirr.
0.6 nonirr.
1.0 nonirr.
0.0 irr.320K
0.6 irr.320K
1.0 irr.320K
0.0 irr.573K
0.6 irr.573K
1.0 irr.573K
∆ρ
/ρ
0
(
%
)
T ( K )
Рис.3. Изохронный отжиг облученных электронами
при 320К и 573 К и необлученных нержавеющих
сталей с различной концентрацией титана
3.4. Исследования методом СТМ
С помощью СТМ проведено исследование не-
ржавеющей стали, легированной титаном на уровне
1,0% после различных обработок. На рис.4 пред-
ставлены типичные изображения рельефа поверхно-
сти стали.
При исследовании стали в исходном состоянии
(см. рис. 4,а) были обнаружены частицы размером
8…12 нм, в незначительном количестве, которые яв-
ляются карбидами. В состаренной стали, (см. рис.
4,в), появились выделения размером 8…10 нм с кон-
центрацией (4…6)⋅1016 cm-3. Можно полагать, что в
данном случае при старении в сплаве образовались
________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81), с.31-35.
33
интерметаллидные выделения γ'-фазы состава Ni3Ti,
характерные для таких сталей.
Как видно из рис. 4,с, после облучения электро-
нами при 573 К стали, взятой в исходном закален-
ном состоянии, образовались мелкие выделения раз-
мером 2…3 нм, с высокой концентрацией ~1018cm-3
(объемная доля 1,5…2,0 %).
Таким образом, нами зафиксировано радиацион-
но-стимулированное образование выделений в ис-
следуемой стали, легированной титаном при 573 К.
Можно считать, что эти выделения имеют тот же со-
став, что и образующиеся при старении, т.е. это так-
же выделения интерметаллидной γ-фазы, однако,
более мелкие, чем при нейтронном облучении.
Рис.4. Изображения поверхности легированной ти-
таном стали на сканирующем туннельном микро-
скопе при различных способах обработки
Действительно, в [3] было установлено, что в
этой стали после облучения быстрыми нейтронами
флюенсом 1.4х1023 см-2 при 753 K образуются сфе-
рические частицы Ni3Ti-фазы размером 6…8 нм.
При этом распухание снижается в 6 раз по сравне-
нию с нелегированной сталью.
3.5. Сравнение разных видов
термообработки
Для выявления роли, которую играет микро-
структура исследуемой стали, легированной тита-
ном, было проведено совместное облучение при 80
К стали в исходном состоянии, состаренной при 923
К, содержащей выделений γ'-фазы и стали, отожжен-
ной при 773 К, для снижения влияния SRO (см. рис.
3.)
На рис. 5 представлены результаты изохронного
отжига после облучения при 80 К указанных сталей
и нелегированной стали совместно с результатами
отжига необлученной стали и отжига после облуче-
ния при 573 К для сравнения. Из представленных
графиков видно, что предварительная термообра-
ботка не оказывает влияния на отжиг межузельных
атомов, и до 300 К все графики близки. Влияние ти-
тана на отжиг межузельных атомов также не наблю-
дается. Рост электросопротивления выше 350…400
К обусловлен SRO. В нелегированной стали SRO
начинается примерно на 50 К ниже по температуре.
Оценки энергии связи вакансий с атомами титана по
этому сдвигу дают величину около 0,15 эВ, что сов-
падает с данными работы [5]. В районе 800 К проис-
ходит возврат сопротивления, обусловленный при-
ближением к равновесному упорядочению (см.
выше).
100 200 300 400 500 600 700 800 900
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
16Cr15Ni3Mo1Ti
nonirradiated
irr.80K
SRO+irr.80K
Ann.923K+irr.80K
irr.573K
16Cr15Ni3Mo
SRO+irr. 80K
∆ρ
/ρ
0
( %
)
T ( K )
Рис.5. Изохронный отжиг облученных электронами
при 80 К легированных титаном сталей с различ-
ной предварительной термообработкой и нелеги-
рованной стали совместно с результатами отжи-
га после 573 К облучения и результатами отжига
необлученной стали
Однако при дальнейшем повышении температу-
ры выше 800 К на исходной стали на стали, ото-
жженной для SRO, и на необлученной стали наблю-
дается сильный спад сопротивления ниже исходного
уровня. В то же время такого спада нет на стали, со-
старенной для образования выделений, и на стали,
облученной при 573 К, когда, как это описано в пре-
дыдущем разделе, при облучении образуются выде-
ления. Возможно, что поведение электросопротив-
ления выше 800 К связано с термическим образова-
нием выделений.
________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81), с.31-35.
34
4. ВЫВОДЫ
1. Отжиг межузельных атомов после электронно-
го облучения при 80 К происходит в две стадии, при
110 и 220 К, а после нейтронного облучения в одну,
широкую стадию − в области 170 К. Влияние титана
на отжиг межузельных атомов не обнаружено. Энер-
гия миграции межузельных атомов около 0,65эВ.
2. Вакансии в нержавеющей стали подвижны при
300 К с энергией миграции 1,0…1,1 эВ.
3. Диссоциация вакансионных кластеров проис-
ходит как при каскадном нейтронном, так и при бес-
каскадном электронном облучении в интервале
400…550 К. Энергия диссоциации в среднем состав-
ляет около 1,5 эВ.
4. Миграция вакансий приводит к ближнему упо-
рядочению (SRO) в сталях, облученных электрона-
ми. Повышение концентрации титана в нержавею-
щей стали приводит к ослаблению процессов SRO
под облучением и изменяет в сторону понижения
равновесную зависимость SRO от температуры.
5. При температуре 573 К под облучением в не-
ржавеющей стали, легированной титаном, происхо-
дит радиационно-индуцированное образование ин-
терметаллидных выделений размером 2…3 нм. Тер-
мическое образование выделений начинается в рай-
оне 800 К.
Работа выполнена при финансовой поддержке
Российского Фонда Фундаментальных Исследова-
ний (проект № 01–02–16877 и проект № 00–15–
96581)
ЛИТЕРАТУРА
1.P.J.Mariasz //J. Nucl. Mater., 1984, v.122-123, p.472.
2.F.A.Garner. //J. Nucl. Mater., 1984, v.122-123, p.459.
3.V.V.Sagaradze. and others //Physics of Metals and
Metallography, 1988, v.65, p.970.
4.А.Н.Орлов, A.M.Паршин, Ю.В.Трушин //Журнал
технической физики, 1983, т.53, с.2367.
5.C.Dimitrov, O.Dimitrov. //J.Phys. F: Metal Phys.,
1984, v.14, p.793-811.
6.I.M.Nekludov, Yu.T.Petrusenko, A.N.Sleptsov Pro-
ceedings of the 15 Symposium on Effects of Radiation
on Materials, 1990, Nashwill, Tennessee, USA.
7.C.Dimitrov, M.Tenti, O.Dimitrov //J. Phys. F:Me-tal
Phys., 1981, v.11, p.753.
8.S.E. Danilov, V.L. Arbuzov, A.P. Druzhkov and other
//J.Nucl. Mater. 2002, to be published.
9.V.L.Arbuzov, S.E.Danilov, A.P.Druzhkov. //Phys.
stat. sol., 1997,v.162 (a), p.567.
10.P.K.Madden., S.B.Fisher. //Phys. stat. sol., 1982,
v.69(a), p.569.
________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81), с.31-35.
35
Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях
1. Введение
2. Методика
3. Результаты и обсуждение
3.2. Облучение электронами
при 320 и при 573 К
3.3. Изохронный отжиг после электронного облучения
3.4. Исследования методом СТМ
3.5. Сравнение разных видов
термообработки
4. Выводы
Литература
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80080 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T17:48:31Z |
| publishDate | 2002 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Данилов, С.Е. Арбузов, В.П. Гощицкий, Б.Н. Сагарадзе, В.В. Карькин, А.Е. Шальнов, К.В. 2015-04-11T16:38:35Z 2015-04-11T16:38:35Z 2002 Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях / С.Е. Данилов, В.П. Арбузов, Б.Н. Гощицкий, В.В. Сагарадзе, А.Е. Карькин, К.В. Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 31-35. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80080 539.12.04 Взаимодействие точечных дефектов, генерированных нейтронным и электронным облучением при 80, 320 и 573 К и фазовые превращения в стали Х16Н15М3, исходной и легированной титаном, исследовались методами остаточного электросопротивления и сканирующей туннельной микроскопии. Получены оценки энергии миграции межузельных атомов 0,65 эВ и энергии миграции вакансий 1,0…1,1 эВ. Диссоциация вакансионных комплексов происходит в интервале 400…550 К со средней энергией диссоциации 1,4…1,5 эВ. В результате миграции вакансий после облучения при 80 К и во время облучения при 320 К и 573 К в стали происходит ближнее упорядочение, которое подавляется присутствием титана. При 573 К при облучении происходит образование интерметаллидных выделений размером 2…3 нм с концентрацией на уровне 10¹⁸ см⁻³ . Обсуждается влияние различных видов термообработки на радиационно-индуцированные процессы. Взаємодія точкових дефектів, генерованих нейтронним та електронним опроміненням при 80, 320 та 573 К, та фазові перетворення у сталі Х16Н15М3, вихідній та легованій титаном, досліджувалась методами залишкового електричного опору та скануючої тунельної мікроскопії. Отримані оцінки енергії міграції міжвузольних атомів 0.65 еV та енергії міграції вакансій 1.0…1.1 еV. Дисоціація вакансійних комплексів має місце в інтервалі 400…550 К із середньою енергією дисоціації 1.4…1.5 еV.В результатi мігріції вакансій після опромінення при 800 К та під час опромінення при 320 К та 573 К в сталі відбувається ближнє впорядкування, яке пригнічується наявністю титану. При 573 К при опроміненні відбувається утворення інтерметалидних виділень розміром 2…3 нм з концентрацією на рівні 10¹⁸ см⁻³. Обговорюється вплив різих видів термообробки на радіаційно-індуковані процеси. Point defect interactions and radiation-induced structural and phase transformations in the Fe-16%Cr-15%Ni-3%Mo austenitic steels in the initial and titanium-doped states has been investigated by residual resistivity and scanning tunneling microscopy. The part of the investigated samples were annealed at 773 K for short range ordering (SRO) and other part were annealed at 923 K for the formation of g'-phase precipitates. The steels were irradiated by 5 MeV electrons at 80 K , 320 К and 573 K and by neutrons with energy more than 0.1 MeV at 80 K. The radiation-induced formation of g'-phase precipitates with size of 2…3 nm with the concentration over 10¹⁸cm⁻³ has been detected at 573 K electron irradiation by means STM investigation. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект № 01–02–16877 и проект № 00–15–96581) ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях Article published earlier |
| spellingShingle | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях Данилов, С.Е. Арбузов, В.П. Гощицкий, Б.Н. Сагарадзе, В.В. Карькин, А.Е. Шальнов, К.В. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| title | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях |
| title_full | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях |
| title_fullStr | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях |
| title_full_unstemmed | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях |
| title_short | Радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях |
| title_sort | радиационные дефекты в аустенитных нержавеющих сталях |
| topic | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| topic_facet | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80080 |
| work_keys_str_mv | AT danilovse radiacionnyedefektyvaustenitnyhneržaveûŝihstalâh AT arbuzovvp radiacionnyedefektyvaustenitnyhneržaveûŝihstalâh AT goŝickiibn radiacionnyedefektyvaustenitnyhneržaveûŝihstalâh AT sagaradzevv radiacionnyedefektyvaustenitnyhneržaveûŝihstalâh AT karʹkinae radiacionnyedefektyvaustenitnyhneržaveûŝihstalâh AT šalʹnovkv radiacionnyedefektyvaustenitnyhneržaveûŝihstalâh |