Изменение физико-механических свойств и структуры сплавов на основе железа и ванадия при облучении газовыми ионами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

п

На правах рукописи

КОСТИН КОНСТАНТИН АНАТОЛЬЕВИЧ

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА И ВАНАДИЯ ПРИ- ОБЛУЧЕШЯ1 ГАЗОВЫМИ ИОНАМИ

01.04.07 - Физика твердого тела

. • АВТОРЕФЕРАТ ■

диссертации па соискание учоной степеди кандидата физико-математических наук

Москва - 1995

Работа выполнена в Московском государственном институте электроники и математики (МГИЭМ) ■

Научный руководитель - доктор физ.-мат. наук, профессор

Бондаренко Г.Г.

доктйр физ.-мат. наук

- Заболотный В.Т.

кандидат технических науі Плешивцев Н.В,

Ведущая организация - Объединенный институт ядерных исследованй

Зашита состоится 1995 г. в .на заседании

диссертационного Совета Д.063.60.04 при Московском государственном институте электроники и математики п адресу:

109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., 3/12. ’

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИЭМ Автореферат разослан 1995 г.

__ Ученый секретарь • диссертационного Совета кандидат физ.-мат. наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .

Актуальность темы. Постоянно растущее потроблеиио электро-эноргш и ограниченные запасы органического топлива ставят вопрос о новых источниках эноргии. Одним из них должно стать

использование энергии термоядерного синтеза. В этой связи возникает важная ипженорпо-физическая проблема _ - разработка и исследование конструкционных материалов для -термоядерного

реактора (ТЯР). Наиболее сложным является выбор конструкционного материала для первой стенки ТЯР, который должон будет противостоять циклическим механическим, термическим и электромагнитным нагрузкам . условиях облучения мощными потоками 14-МэВных

нейтронов, быстрых ионов, атомов дейтерия, трития и гелия, 'Электронов и 7 квантов и при этом обеспечить минимальное загрязнение плазмы примесями. '

Под действием высокоинтенсивнкх потоков корпускулярных частіш и электромагнитных излучений в кристаллических телах протекают физичосісие явленій, существенно влияющие на их структуру и свойства.. К таким явлениям относятся радиационное дефокто-образование, радиационное упрочпопио и охрупчивание, радиационное распухание и ползучесть, радизционпо-стимулированныо структурнофазовые превращения, радиационное легирование и эрозия поверхности. Определяющую роль в этих явлениях играют процессы смещений атомов из узлов кристаллической решетки и продукты ядерных реакций - трансмутапты. . ' ■

Радиационные эффекты, ожидаомые в конструкционных материалах ТЯР, выявляются экспериментально и исследуются' в имитационных экспериментах с • помощью источников нейтронов," плазмепных установок, ускорителей заряженных частиц.

Одной из актуальных задач изучения воздействия факторов ТЯР на материал первой стенки является исследование влияния трансмутантного водорода на физико-механические свойства материала. Накапливающийся за время работа ТЯР водород может привести к деградации механических свойств материала в результате падения пластичности и усилепия охрупчивания. . 1 ■

Но менее актуальной является задача изучения радиационно-стимулированной сублимации материала первой стенки при взаимодействии плазмы с поверхностью, которая неизбенгао 'приведет к

утононио материала и загрязнению плазмы примесями. Негативным ре зультатом радизциоино-стдаулировашюй сублимации может стать про токание фазовых превращений, приводящих к изменению физико-меха Ниносних свойств маториала.

Данная работа проводилась в рамках государственной цэлево программы "Порсгоктивныо маториалы"..

Щль данной диссортации - изучение закономерностей и аналк физичоасих процессов, происходящих при радиационном насыщении вс дородом ряда капдидатных материалов первой стенки ТЯР аустонипшх нержавеющих сталсй - хромомарганцопой и хромоникеле вой и слявов на основе ванадия (системы У-Са, У-Са-Сг, У-Са-Се! изучение радиационно-усиленной сублимации аустонитной хромома; ганцовой стали после бомбардировки ионами гелия, а также выр< ботка рекомендаций о возможности использований’ исслодованных м; териалов в качество конструкционных для ТЯР. ■

Научная новизна. Впервые исслодовано влилнио радиационно; насыщения водородом конструкционных материалов - поржавевших ст лей и сплавов на основе ванадия - па их физико-механическ свойства и структуру в условиях близкой к постоянной по глуби величине отношения концентрации вводимого водорода к уровню см щений ' на один атом. Изучоко влиянио исходного состояв материалов, температуры Облучения и флюенса на свойства матери лов, при этом максимальный флюонс соответствовал рзечотным вол чинам нарабопси трансмутантного водорода в материалах в точек 10 лет работы ТЯР. Реализован режим облучения протонами, при л тором в материале достигается, согласно расчетам, то же стр} турно-фазовое состояние, что ожидается при ого экспозиции в ТЯГ Экспериментально оценен вклад радиационных попровдошй томшратуры облучения в измононие свойств исследованных мап риалов.

Изучена сублимация хромомарганцовой стали, усиленная бомб< дировкой ионами гелия до флюенсов, приводящих к блисторообразо! ним. •

Практическая ценность. Выработаны рекомендации о возможно' применения исследованных материалов в качестве конотрудецион дЛя первой стенки ТЯР. Результаты работа могут быть использов в организациях, занимающихся разработкой ТЯР: РНЦ "Курчатове институт" (г.Москва), ЦНИИ КМ "Прометей" (г.Санкт-Иетербур ВНИИ НМ (г.Москва), НИКИЭТ (г.Москва). .

-5- •

Публикации и опробация работы. По 'материалам диссертации опубликовано 14 работ. Результаты работы докладывались на: Всесоюзном совещании колодах ученых и специалистов "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1991); 2-ом Межотраслевом сово-щании "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1992); XXIII Межнациональном совещании по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1993); З-ем Межотраслевом совещании "Радиационная физика твердого тела” (Севастополь, 1993); 7-с.ч Межгосударственном семинаре "Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов" (Псков, 1993); ІУ-ом Межнациональном совещании Тадиациопнал физика твердого тела" (Севастополь, 1994); научно-технической конференции "Вакуумная наука и техника” (Москва, 1994); 1-ом Международном симпозиуме "ИоннЫе технологии" (Дубна, 1995); У-ом Межнациональном совещании "Радиационная ‘физика твердого тела" (Севастополь, 1995); XII Международной конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью" (Звенигород, 1995); У1-ом Межгосударственном семинаре "Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов" (Белгород, 1995); седьмой Международной конференции по материалам для термоядерных реакторов (Обнинск, 1995); третьем Российско-Китайском симпозиуме "Актуальные проблемы современного материаловедения" (Калуга, 195.,). ■ . . .

Научные результаты, выносимые на защиту: •

1) расчета величины отношения концентрации вводимого'водорода к уровню смещений на один атом от глубины проникновения; оценка наработки трансмутантного водорода в хромоникелевой и хромомарганцевой сталях для спектра пейтронов на первой стенке ТЯР в течение Ю-летней кампапии реактора; оценка возможности имитации структурно-фазового состояния исследованных материалов, ожидаемого в условиях их экспозиции в ТЯР, с помощью ускорителя протонов;

2) установленные закономерности влияния протонного, облучения на микротвердость исследованных материалов в зависимости от их ' исходноґо состояния, температуры облучения и флюенса;

3) влияние протонного облучения на фазовую стабильность

исследованных материалов в зависимости от их исходного состояния, температуры облучения и флюенса ионов; .

. 4) зависимость вида разрушения исследованных материалов пос-

ле облучения протонами от их исходного состояния, температуры об-

лучония и флюенса;

5) оценка вклада радиационных повреждений и температуры i лучения в изменение микротвердости, вида разрушения и фазо; стабильности исследованных материалов;

G) зависимость процесса сублимации хромомарганцевой ст при изотормичоскоЯ выдернме в вакууме поело облучения ионами лия от флюенса;

7) анализ физических закономерностей протекающих процессо рекомендации по использованию исследуемых материалов в качес конструкционных для ТЯР. '

Обгсм работы. Диссертация состоит из Вводопия, шости гл Заключения и Выводов и содержит 121 страницу машинописного те та, 19 рисунков, 3 таблицы, библиография - 189 наименований.

Во Введении обосновывается актуальность работы, формулиру ся цели исследования, представлены полоягония выносимые на защи Глава I посвящена обзору литературы по томе диссертации именно - современному состоянию проблемы выбора материала первой стенки ТЯР и вопросам имитации воздействия реактори облучения на материалы первой стенки. Сдолан вывод об ап альности выбранной темы исследования.

Глава 3 содержит описание исследуемых материалов, режимы лучения и методы исследования. .

В качество материалов для исследования были выбраны аус нитные нержавеющие стали типа Х12Г20В2 и типа AISI 316, вана; двойные сплавы вапалий-галлий и тройные сглавы ванадий-гах хром и ванадий-галлий-церий. Составы исследованных матери; приведены в таблице I. Исходное состояние сталей: аустенизиру* отжиг; холодная пластическая деформация до уровней 20, 50 и ' Исходное состояние ванадия и сплавов на его осново - стниг температуре 1000 °С в течение I часа в вакуумо.

Выбор геометрических размеров образцов и предьэрител: обработка их поверхности осуществлялись исходя из требов; методов исследования. ■

Облучение образцов протонами проводилось на линейном'р нансном ускорителе протонов "Уран-1", ионами гелия на ускори .ионов "Везувий-I", ионами аргона и криптона - на циклотр ИЦ-100 и РИПС, соответственно. Режимы облучения- обра приведены в таблице I.

Измерения гафотвердо"ти производились на приборо ПМТ-3

'-7- .

Таблица I Режимы, облучения.

N ! сплав І вид энергия ! флоепс ! темтора-

!/п! ! иона МзВ ! ион-см-"! тура, °С

I ! 2 1 3 4 ! 5 ! 6 .

I 1 ХІ2Г20ВІ; ! ІҐ 0,08-1,00 !3,25'І0І5!І00, 250

2 ! 316 ! ! !400, 550

3 ! ■ ХІ2Г20В2 • ! H+ 0,08-1,00 !9,75"І0І5!І00, 250

4 1 ' 316 ! ! !400, 550

5 ! ХГ2Г20В2 ! Н+ 0,03-1,00 !І.95.І0І6!І00, 250

6 1 316 f ! ' !400,. 550

7 ! ХІ2Г20В2 - ! 0,08-1.00 !5,85-І0І6!І00, 250

8 ! 316 ! ! 1400,'550

9 1 ХІ2Г20В2 Í if 0,08-1,00 19,75-ІО16!100, 250

10! 316 ! !-’ !400, 550

И! . ХІ2Г20В2 ! Аг+7 • 46,3 JI.3-I012 ! 20

12! 316 ! ! !

ІЗ! ХІ2Г20В2 ! ‘ Аг+7 46,3 !2,2<І012 ! 20

14! 316 ! Í !

15! • ХІ2Г20В2 ! Аг+7 46,3 !5,4-І012 ! 20

Ів! 316 ! ! !

17! ХІ2Г20В2 ! Аг+7 46,3 !9,0’І012 ! , 20 ‘

18! 316 ’ ! ! !

19! ХІ2Г20В2 ! Аг+7 . 46,3 !І,9-І0ГЗ ! 20 .

20! 316 ! ! - !

21! ХІ2Г20В2 . ! АГ+7 46,3 !3,І-І0ТЗ ! 20

22! 310 ! ! !

23! ХІ2Г20В2 ! Не+ 0,175 ,! 2-Ю17-.! 200

24! ХІ2Г20В2 ! Не+ 0,175 -! 6-Ю17. ! 200 ,

25» ХІ2Г20В2 !. Нз+ 0,175 ! 9-Ю17' ! 200. .

26! ванадий ! Н* 0,08-1.00 !3,8.І018 ! 50, 600

27! V-0,59Ga ! Н+ 0,08-1,00 І3.8-1016 ! 50, 600

28! 7-і,86Ga ! Н+ 0,08-1.00 І3.8-1016 ! 50, 600

29! . V-3,49Ga ! Н+ 0.08-1,00 !3,8> 1016 ! 50 , 600

ЗО! V-6,29Ga ! н+ 0,08-1,00 !3,8*1016 ! 50, 600

31! V-8,13Ga ! н+ 0,08-1,00 13.8-1016 І 50, 600

32! V-2,23Ga.-5,69Cr ! н+ 0,08-1,00 ІЗ.а-1016 ! 50, 600

• -а-

Таблица I Продолжение.

I 1 2 . ! 3 ! 4 ! 5 ! 6

33.1 V-4,62Ga-4.55Cr 1 H+ 1 0.08-1,00 13,8- 1016 1 50, 600

341 V-4,31Ga-0,OTCe 1 H+ 1 0,08-1,00 13,8 1016 1 50, 600

351 V-4,31Ga-0,044Ce! H+ 1 0,08-1,00 13,8 1016 1 50, 600

361 V-4,19Ga-0,055Ce1 H+ 1 0,08-1,00 <3,8 1016 1 50, 600

371 V-2,61Ga-0,048Ce! H+ ! 0,08-1,00 13,8 1016 1 50, 600

381 ванадий ! Ar+7 ! 4B.3 !3,0 IO13 ! 20

39! . V-0.59Ga ! AT+7 ! 46,3 13,0 1013 ! 20

40! V-1,86Ga 1 AT+7 1 46,3 13,0 1013 ! 20

41! V-3,49Ga ! Ar+7 ! 46,3 >3,0 1013 I 20

42! ' V-6,29Ga ! Ar+7 ! 46,3 !3,0 1013 ! 20

43! V-8,13Ga t Ar+7 ! 46,3 I3-.-0 1013 ! 20

44! V-2.23Ga-5.69Cr I Ar+7 ! 46,3 .13,0 1013 t 20

45! V-4,62Ga-4,55СГ ! Ar+7 ! 46,3 !3,0 IO13 1 20

461 V-4,31Ga-O.OrrCe f Kr+25 ! 210 15,0 IO13 1 20

4Т! V-4,31Ga-0,044Ce! Кг+25 1 210 15,0 1013 1 20

48! V-4,19Ga-0.055Ce 1 Kr+25 1 210 15,0 Ю13 1 20

49! V-2,61Ga-0,048Ce! Kr+25 ! 210 15,0 1Г»13 1 1 u t 20

Примечание I. Слюенсы протонов 3,25*I015; 9,75-I015;

1,95*Ю*6; 5,85>ю1® и 9,75>I016 см_<" соответствуют атомной концентрации вводимого в стали водорода 0,005; 0,015; 0,03; 0,09 и

О,15*.

Примечание 2. Флюенс протонов 3,8>Ю1В см"2 соответствует атомной концентрации вводимого в ванадиевые сплавы водорода

0,07*.

Примечание 3. Фольги сталей облучались протонами при температурах 100, 400 и 550 °С с двух сторон последовательно.

Примечание 4. Ионами аргона облучались фольги сталей е исходных отожженном и холоднодофориированном до уровня 20* состояниях. •

Примечание 5. Содержание элементов дано в весовых Ж.

величине нагрузки 40 Г.

Испытания дисков-фольг исследуемых образцов на прогиб проводились на установке "Instron" при скорости нагружения 0,2 мм-мин“1.

Фазовый анализ изучался с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОД-3. Структура материалов исследовалась на сканирующем электронном микроскопе JEM-840 и оптическом микроскопе МИМ-8.

Возможный вклад температуры облучения в изменение исследуемых свойств материалов оценивался поело проведения изотермического отжига в вакууме (550 °С, 370 мин.) образцов сталой в холоднодоформироваином состоянии.

Скорость сублимации стали Х12Г20В2 измерялась на кварцевых микровесах, установке, созданной на кафедре МЭТ МГИЭМ, с чувстви-.тельностью 2 • ГО'7 Г*мкм-1 во время изотермической выдержки (700 °С, 360 минут) в вакууме но хуке I• I0-4 Па. Анализ остаточных газов и сублимирующих с поверхности материал компонентов осуществлялся встроенным в вакуумную камеру квадруполышм масс-анализатором 09 0НС-200-008 в диапазоне 2-200 а.е.м.

В глава 3 на основании расчетных данных для проективного пробега протопов и потерь эпергии при упругом взаимодействии от энергии налетающзго протона произведен расчеч распределения величины отношения концентрации вводимого водорода к уровню смещений на один атом, для чего энергетический спектр пучка протонов ускорителя "Урал-1" (рисЛ) разбивался на 50 равных отрезков (по 20 кэВ каждый), внутри доторых пучок считался моноэнергетичес-ким (величина энергии пучка выбиралась равной величине энергии верхней границы отрезка). Полученное распределение показано на . рис.2.

Видно, что достигается близкое к равномерному по глубине распределение полученной величины, в среднем равной 2,4-ГО5, что примерно на 4 порядка выше значений, ожидаемых в исследуемых материалах.. Однако, подбирая параметры пучка, температуру и длительность облучения (0,5 мкА, 550-650 °С, 360 мипут) можно ожидать в материале то же структурно-фазовое состояние, что и при его экспозиции в ТЯР.

Количество трансмутаьтного водорода, нарабатываемого в ста лях в результате ядерзых реакций при облучении нейтронами определялось для основных элементов (Fe, N1, Сг, lín, Мо, W). Дли .стали типа 318 количество водорода, нарабатываемого в течение ТО

. . Е,кэВ

' Рис.1. Энергетический спектр пучка протонов ускорь ••Уран-1".

К,ачнм/£на

Рис.2. Распределение величины отношения концентрации В1 ного водорода к уровню смещений на один атом по глубине.

лет работы реактора, составило 1700 а.ч.н.м., для стали Х12Г20В2

- 1340 а.ч.н.м. Количество водорода, нарабатываемого в ванадиевых сплавах -700 а.ч.н.м.

В главе 4 изложены результаты исследования влияния облучения протонами на микротвердость, фазовую стабильность и вид разруше-' ния статей. Обнаружен рост величины микротвердости сталей после облучения флюепсом 9,75-Ю15 см-2 и выше. С ростом температуры облучения и уровня холодной пластической деформации вклад облучения снижается. Величины микротвердости стали типа Х12Г20В2 как в исходном, так и в облученном состояниях всегда выше соответствующих величин для стали типа 316. Резкое увеличение микротвердости наблюдалось до величины флюенса 1,95<Ю10 см-2, после чего прирост был незначительным. Выявлена фазовая стабильность стали типа 316. Сталь типа Х12Г20В2 менее стабильна. Холодная деформация вызывает выпадение а-фазы (Ре-Сг), а облучение .приводит к ее растворению и выпадению а-фазы при температуре облучения 550 °С.

Изучение вида разрушения образцов показало; необлучешшв образцы стали типа 316 и необлученные отожженные -образцы стали Х12Г20В2 разрушаются вязко, а облученные флоснсом ¿,75 "Ю15 см-2 и выше образцы обеих сталей - хрупко, Хрупкий вид разрушения образцов холоднсдеформированной стали Х12Г20В2 объясняется наличием а-фазы, облученных образцов обоих сталей - образованием наполненных водородом стопоров длг движения дислокаций. При температурах облучения 100 и 400 °0 наблюдалось катастрофическое падоние пластичности сталей. Увеличение температуры облучения усиливает диффузионные процессы; а уровня холодной деформации - увеличивает количество стоков для радиационных дефектов, что в результате приводит к меньшему захвату водорода ловушками. Количеством наполненных водородом стопоров для движения дислокаций объясняются зависимости микротвердости от флюенса при различных температурах облучения и различной предварительной механической обработке.

Фазовые изменения в стали Х12Г20В2 вызваны сегрегацией элементов в результате пластической деформации и протонного облучения. ‘

Облучение образцов сталей ионами аргона вызвало незначительное увеличение микротвердости и не повлияло на фазойую стабильность и вид разрушения. Проведенный изотермический' Ьтжиг не' привел К измонению исследуемых' СВОЙСТВ сталей. Это ЯАЛЯОТСН

‘ -12- -дополнительным доказательством влияния радиационного насыщен» водородом на рост микротвердости, фазовую стабильность и изменение вида разрушения.

В главе 5 приведены результаты изучения радиационно-стимули

рованной сублимации стали Х12Г20В2, облученной ионами гелия

Влияние облучения на усиление сублимации обнаружено, начиная Т7 -? '

флюепса 6-10 см . Выявлено, что закон сублимации стали - пара болический. В паровой фазе над поверхностью образцов находило йреимущественно марганец.

Электронно-микроскопические исследования поверхности образ цов, облученных до флюенса 6-Ю17 си"2 не отличается от структур исходного образца, в то время как облучение флюенсом 9>10 см' приводит к появлению на поверхности блистеров. Средняя величиг блистеров - 5,8 мкм, концентрация - 3•10е см-2. Изотермическг выдеркка_ исходного и облученного флюенсами до 6-1017 см" приводит к эрозии поверхности стали по границам зерен, обд? ченного флюенсом 9-Ю17 см-2 к увеличению среднего размера бли< теров (-9 мкм) и меньшей эрозии поверхности по границам зерен.

Анализ рентгенодщфрактограмм показал отсутствие фазовых к менений в образцах, подвергнутых радиационному и термически воздействию. '

Усиление процесса сублимации с увеличением флюенса обьясн ется рудиационно-стимулированной сегрегацией элементов и блист рингом, который непрерывно влияет на сублимацию стали во вре изотермической выдержки. ' ’ .

Сравнение полученных результатов с результатами сублимаи стали 316 показало, что сублимация стали Х12Г20В2 идет бол интенсивно, но при этом облучение оказывает меньшее влияние усиление процесса сублимации.

. _ Глава 6. посвящена изучению влияния протонного облучения физико-механические свойства и структуру ванадия и сплавов на £ основе. Обнаружено увеличение микротвердости облученных образце при температуре облучения 50 °С - значительное.

Не выявлено фазовых изменений в образцах после облучения.

Обнаружено изменение вида разрушения образцов по* облучения при температуре 50 °С с вязкого на хрупкий.

. Облучение образцов ионами инертных газов вызывало лишь : значительное увеличение микротвердости.

Рззультат действия протонного облучения объясняется обра

ванием наполненных водородом стопоров для движения дислокаций. Увеличение температуры облучения приводит к уменьшении количества таких стопоров и но измендат существенно исходных свойств иссло -доваштых материалов. ‘ ,:|

В Заключении обобщены результаты проведанных исследований. ■

Выволы. ; ’

1. Показзпо, что при соответствующем выборе параметров облу-

чения (скорости введения дефектов, флюенса и температуры облучения) возможна имитация наработки трансмутантного водорода и генерации радиационных дефектов в материалах в условиях ТПР'/ус использованием ускорителя протонов. - V

2. Облучение сталей протонами флюенса ми от 9,75-Ю1“ см^ приводит к увеличению микротвордости, а при температурах 100-'41Л °С к водородному охрупчиваиию. Данный эффект связан г образованием наполненных водородом стопоров для движения дислокаций в условиях приложенного внешиого напряжения.

3. Уволичоние температуры облучения и уровня предварительной холодной деформации сталой гтриподит к уменьшению вклада протонного облучения в изменение моханичоских свойств, что связано с отжигом введенных радиационных дефектов г увеличением диффузионной подвижности атомов водорода, приводящих к стоку водорода из границы зорпн.

4. ХромомарганиоБа.ч сталь типа Х12Г20В2 показала меньшую фазовую стабильность по сравнению с хромоникелевой сталья 316. Обнаружено охрупчивающео действие а-фазы.

5. Облучение ванадия и сплавов на его основе протонами приводит к увеличению мгаротьердости, а при температуре облучения 50 °С и к охрупчиванию, что определяется количеством выживающих радиационных дефектов и количеством захваченного водорода, и не вызывает изменений фазового состава.

6. Сбдученио материалов в условиях, имитирующих наработку трансмутантпого водорода и генерацию радиационных дофоктов при облучении нейтронами спектра ТЙР, не выявило значительного изменения механических свойств, что позволяет сделать предположение , что *в реальных условиях работы в течение 10-летней кампании свойства исследованных материалов по критерию водородного охрупчивания не будут сильно отличаться от исходных. Увеличение фазовой стабильности хромоиаргашг.вой стали Х12Г20В2 возможно путем подбора легирующих элементов и олрьирования их содержания.

-14- '

7. Обнаружено отсутствие влияния изотермического отжига и незначительное влияние облучения ионами инертных газов, создающего большие, чем при протонном облучении, радиационные повреждения, па изменение механических свойств и структуры, что подтверждает ответственность вводимого водорода за обнаруженные изменения.

8. Найдено усиление процесса сублимации стали ХІ2Г20В2 в условиях изотермической вьідержіси в вакууме после облучения ионами гелия. Процесс сублимации усиливается с увеличением флюенса и с изменением структуры поверхности - появлением блистеров. Обнаруженное явление обусловлено процоссами радиационного блистеринга и радиационно-стимулированной сегрегации. Определено, что сублимация стали типа ХІ2Г20В2 идот белое интенсивно по сравнению со сталью 316, но при этом облучение оказывает меньшео влияние на усиление сублимации.

Основные результата работы изложены в следующих публикациях.

1. Бондаренко Г.Г, Костин К.А. Влияние облучения ионами гелия на сублимацию стали типа 20ХІ2Г20В2//В кн.: Тезисы докладов 2 Межотраслевого совещания "Радиационная физика твердого тела". Севастополь. 1992. С.6-7.

2. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин К.А. Влияние

протонного облучения на механические свойства аустенитных ста-

лей//В кн.: Тезисы докладов 3 Межотраслевого совещания "Радиационная физика твердого тела". Севастополь. 1993. С.22.

3. Бондаренко Г.Г;, Комиссаров А.П., Костин К.А. Влияние

температуры облучения высокознергетическими протонами на механические свойства аустенитных нержавеющих сталей//В кн.: Тезисы докладов V Межгосударственного семинара "Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов". Санкт-Петербург. 1993. С.І0-ІІ.

4. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин К.А. Имитация

влияния трднемутантного водорода на механические свойства аустенитных сталей. Твердость и фазовый состав//Физика и химия обраб. материалов. 1994. NI, С.ІІ-І5. , .

5. Бондаронко Г.Г., Костил К.А. Радиационно-усилонная сублимация высокомдрганцэвой стали//Физика и химия обраб. материалов. 1994. U2. С.ІІ-ІЗ.

6. Бондаренко Г.Г., Костин К.А. Сублимация возникаловой аустенитной стали, усиленная ионной бомбардировкой//В кн.: Мате-

риалы XXIII Межнационального совещания по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. М.: Изд-во МГУ. 1994. С.142-144.

7. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин К.А. Охрупчивание стали Х12Г20В2 при радиационном насыщении водородон//В кн. : Тезисы докладов IV Межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела". Севастополь. 1994. С.12.

8. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин К.А. Влияние

облучения протонам! на механические свойства аустенитных сталей// В кн.: Тезисы дисладов научно-технической конференции "Вакуумная наука и техника". М.: МГИЭМ. 1994. С.199. .

9. Bondarenko G.G., Komissarov А.P., Ko3tln К.A. Mechanical properties and phase stability or austenltlc stainless steels after proton bombardment//In: Abstracts о f 1st Int. Symp. "Beam technologies" Vol. "Beans In technologies". Dubna. JTNR. 1995. P.15.

10. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин ;;.А. Имитация

влияния трансмутантного водорода на механические свойства аусте-нитных сталей. Твердость, фазовый состав, водородное охрупчива ние//В гак: Тезисы доиладов V Межнационального совещания

"Радиационная физика твердого тела". Севастополь. С.23.

11. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин К.А. Механичес-¡uic свойства ванадиевых сплавов подвергнутых радиационному насыодзпию водородои//В кн.: Материалы XII Международной конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью". Звенигород. 1995. Т.2. С.252.

12. Бондаренко Г.Г., Комиссаров А.П., Костин К.Л, Охрупчивание сплавов V-Ga при радиационном насыщении водородом’//В кн.: Тезисы докладов VI семинара "Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов". Белгород. 1995. С.22.

13. Koml33arov А.P., Bondarenko G.G., Kostin К.A. Changes of

mechanical properties of structural materials under radiation hydrogen saturatlon//In: Abstracts of Seventh Int. Conf. on Fusion Reactor Materials. Obninsk. Russia. 1995. P.259. •

14. Komissarov A.P., Bondarenko G.G., Kostin K.A. Mechanical

properties of steels and vanadium alloys under hydrogen lrradlatlon//In: Abstracts of Third Ru33lan-Chlnese Symp.

"Advanced Materials and Processes". Kaluga. Russia. 1995. P.150.

Подписано к печати 8.11.95г.Зак.119 Тяр,80 Объём 1п.л.

МГИЭМ.Москва.М. Пионерская ул,,12