Структурно-фазовые изменения в нержавеющих сталях аустенитного и ферритного классов при облучении нейтронами и заряженными частицами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

^у^ЬК^СКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

" 9 О ИТ 1935

ВОЕВОДИН ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЯХ АУСТЕНИТНОГО И ФЕРРИТНОГО КЛАССОВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ НЕЙТРОНАМИ И ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ

01.04.07 - Физика твердого тела

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Харьков - 1995 г

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в ННЦ Харьковский физико-технический

институт. Официальные

опоненты: 1. Член-корреспондент HAH Украины,

доктор физико-математических наук, профессор Фирстов Сергей Алексеевич (ИПМ HAH Украины, г. Киев)

2. Член-корреспондент HAH Украины, доктор физико-математических наук, профессор Слезов Виталий Валентинович (ННЦ ХФТИ, г. Харьков

3. доктор физико-математических наук, профессор Федоренко Анатолий Иванович (ХГПУ, г. Харьков)

Ведущая организация: Институт ядерных исследований HAH Украины, г. Киев

Защита состоится

на заседании специализированного совета Д.02.02.15 Харьковского государственного университета (310077, г. Харьков, пл. Свободы, 4. Ауд. им К.Д. Синельникова)

С диссертацией можно ознакомится в Центральной научной библиотеке ХГУ

Автореферат разослан

Ученый секретарь

Специализированного совета г 'Г- В.П. Пойда

015ЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЬ!

Актуальность темы и степень . ^следования -»матикн тиссергации. Повышение безопасности существующих верных :еакторов, строительство новых поколений зкономимных- реакторов ia быстрых нейтронах (БР) и термоядерных реах-'оров ;УЯР) а ачестзе важнейшей задачи требуют разрабскй * .создания -.атериалов, способных работать в жестких , условиях активной зоны >еакторов.

Под действием быстрых частиц и излучений в кристаллических ел ах происходят сложные структурно-фазовые превращения, ¡риводящие к. деградации исходных свойств. Дли установления >бщих • закономерностей изменения структуры и физико «еханических свойств необходимо прежде всего изучение процессов арожцения и эволюции дефектной структуры металлов и сплавов ри облучении. Недостаточное понимание физических процессов, гветствекных за радиационную повреждаемость твердых тел, вляетсл одним из главных ограничивающих факторов создания лдиационно-стойких материалов.

Если для реакторов на тепловых и быстрых нейтронах уществуют обоснованные предпосылки по выявлению рннципиальных особенностей радиационной повреждаемости атериалов, то для термоядерных материалов они могут быть <азаны лишь весьма приблизительно, поскольку оптимальная инструкция такого реактора еще не выбрана.

Поэтому только на основе физических представлений о природе заимодействия излучений с веществом можно сделать научно-эоснованные рекомендации по созданию новых или 5вершенствованию существующих материалов, прогнозированию их введения п активной зоне.

Из широкого спектра предлагаемых к использованию в активных )нах реакторов материалов наибольший интерес в качестве жструкционных материалов представляют нержавеющие ■стенитные и ферритные стали.

Цдлью представляемой работы является:

систематическое исследование эволюции всего. (кроструктурного комплекса (точечные дефекты, кластеры, петли и ююкации, тертый раствор, выделения вторых фаз и т.д.)

конструкционных сталей аусгенитного и ферритноге классов в процессе облучения нейтронами и заряженными частицами.

изучение микрохимической эволюции при облучении различными частицами до больших доз (радиационно-индуцированная сегрегация и перераспределение компонентов твердого раствора, формирование и модификация выделений вторых фаз и т.д.);

изучение особенностей механизмов радиационного повреждения и формоизменения при облучении технологически важных материалов с г.ц.к. и о.ц.к. кристаллическими решетками;

- исследование взаимосвязи элементов структуры и состава с их радиационной повреждаемостью;

- создание научных основ конструирования материалов с характеристиками высокой радиационной стойкости, способных обеспечить безопасность и экономичность существующих и разрабатываемых реакторов.

Для достижения поставленной цели было необходимо:

- исследовать эволюцию дефектной структуры при облучении до больших доз:. кластеризацию точечных дефектов й трансформацию компонентов дислокационной структуры в материалах, с различными кристаллическими решетками; стадии зарождения и роста пор;

- исследо.вать температурные и дозные зависимости параметров распухания в модельных металлах и сплавах, конструкционных сталях аустенитного и ферритного классов;

- изучить механизмы микрохимической эволюции исследуемых материалов при облучении до больших повреждающих доз;

- исследовать механизмы влияния легирующих элементов на эволюцию различных компонент структуры и состава.

Методы исследований. Полученные в. работе результаты экспериментальных исследований структур и состава исходных и облученных материалов получены методом аналитической электронной миккроскопии (АЭМ).

Результаты теоретических расчетов получены решение* уравнений баланса.

Научная новизна работы характеризуется тем, что в ней впервые:

-проведено систематическое комплексное изучение особенности структурно-фазовых превращений а .основных . конструкционны; сталях ^аустенитного м ферритного классов в широком интервал»

практически важных доз и температур облучения заряженными частицами и нейтронами;

- развиты и разработаны новые представления и физические, механизмы структурно-фазовых превращений в многокомпонентных материалах, имеющих г.ц.к. и о.ц.к. кристаллические решетки, основанные на взаимодействии исходных и радиационных дефектов в процессе формирования и эволюции дефектной структуры и фазовых изменений при облучении;'

выявлены закономерности л особенности в . эволюции дислокационной структуры аустенитных и ферритных сталей, связанные с различием в аеличинахэнергии дефекта упаковки и и особенностями кристаллографии решеток;

- проведено систематическое исследование перераспределения а процессе облучения основныхи легирующих компонентов твердого раствораа многокомпонентных сталях, имеющих различные кристаллические решетки;

изучено влияние процессов радиационно-индуцированной сегрегации на процессы образования и модицикации композиций выделений вторых фаз; с привлечением оригинальных результатов диссертационной работы проведено обобщение механизмов фазовой стабильности в сталях различных классов;

- построены дозные и температурные зависимости паоаметров распухания модельных металлов и сплавов, технологически важных конструкционных сталей;

исследованы механизмы распухания широкого спектра аустенитных и ферритных сталей; изучено алияние на эти процессы типа кристаллической решетки и процессов структурно-фазовых превращений в ходе облучения;

- теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены возможности создания материалов с высокой степенью рекомбинации точечных дефектов за счет введения а твердый раствор легирующих элементов с определенным соотношением атомных радиусов.

Теоретическая и практическая ценность работы. Результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, исследования эволюции дислокационной структуры а облученных материалах с различной кристаллической решеткой, особенностей перераспределения основных и легирующих компонент гомогенного

¿ред облучением твердого раствора; результаты по исследованию фазовой стабильности облучаемых материалов позволили уточнить и развить теоретические модели и физические представления о радиационной повреждаемости конструкционных материалов и представляют основу дальнейших исследований по созданию перспективна!* материалов последующих поколений с повышенной радиационной стойкостью.

Экспериментальные результаты и выводы исследований эволюции структуры и состава сталей Х18Н10Т, ЭИ-847, ЭП-172, ЧС-68, AISI316, ХНС, ЭП-450, Х13М2+ТЮ , Х10М6БФ, хромовых сплавов были использованы в соответствующих организациях при разработке сплавов и пои обосновании их применения а ядерно-энергетических установках.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- экспериментальные данные по зарождению н эволюции комплексов точечных и линейных дефектов (кластеры, дислокации и дислокационные петли, межфазные, большеугловые границы) при облучении а реакторах и на ускорителях заряженных части!, основных компонент сплавов (Ni, a-Fe, a-Cr), модельных сплавов не основе никеля, железа,хрома и конструкционных сталей аустенитного и ферритного классов, позволившие определит! закономерности изменения композиционного и примесного состава i широком интервале доз и температур облучения и установит! взаимосвязь с процессами радиационной повреждаемости металлов сталей и сплавов с г.ц.к.и о.ц.к. решетками;

- степень распада твердого раствора, связанная с процессам! радиационно-индуцированной сегрегации. определяете: соотношением потоков атомов по различным механизмам, главны» образом, вахансионному обратному эффекту Киркендалла формированию комплекса "подразмерный атом-межузлие";

- формирование и эволюция выделений вторых фаз в сталях г.ц.к. и о.ц.к; кристаллическими решетками определяете локальными изменениями химического состава - на нейтральных преференциальных стоках точечных дефектов в результате действи механизмов радиационно-индуцированной сегрегации и стелены когерентности межфазных границ;

- физические механизмы, определяющие температурные дозные зависимости процессов зарождения и роста вакансионнь

пор и величину радиационной повреждаемости металлов, сталей н сплавов с г.ц.к. и о.ц.к. решетками;

- радиационная стойкость исследуемых материалов определяется коопеоативным азаимодействием в процессе облучения компонентов дислокационной структуры, распадающегося твердого раствора и эволюционирующей системой выделений вторых фаз за смет изменения степени рекомбинации, изменения энергетических и геометрических характеристик точечных дефектов и их комплексов.'

Личной зклад автора. Диссертация является обобщением результатов исследований, которые были выполнены лично автором, группой сотрудников под его руководством или при его основополагающем участии.

8 основных работах но теме диссертации, список которых приведен в конце автореферата, личный вклад диссертанта является определяющим и состоит в следующем. Он лично сформулировал постановку задач в работах /4,7,10,11,13,16-18,24,25,27-31/ и принимал непосредственное участие в формулировке основных научных положений в работах /1,8,9,12,14,15,19-23,26/. Он лично разрабатывал методику препарирования образцов для облучения и электронномикроскопического анализа и готовил объекты для исследования в работах /1,2-6,10,11,13/, проводил исследования структуры и состава в работах /1,2-4,10,16,31/, принимал непосредственное участие а обработке экспериментальных данных, физической интерпретации результатов всех работ, а также в их оформлении и их обсуждении на всех уровнях отечественных и зарубежных семинаров, конференций, школ, симпозиумов.

Апробация работы. Основные результаты, приведенные в дисертации, были доложены и обсуждены на III (1981 г.), IV (1983 г.), V (1985 г.), VI (1987 г.), VII (1989 г.), VIII (1991 г.) Всесоюзных школах по физике радиационных повреждений твердого тела (г.Алушта), 14, 15 и 17 Международных- симпозиумах по влиянию облучения на материалы (Андовер, США. 1988 г.; Нэшвилл, США, 1990 г.. Сан- Вэлли, США, 1994 г.), на конференциях "Радиационное воздействие на материалы термоядерных реакторов" (Ленинград, 1990 г., Санкт-Петербург, 1992 г., 1994 г.), на конференции по реакторному материаловедению (Димитровград, 1992 г.), I, III, IV Всесоюзном постоянном семинаре "Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов" (Псков, 1984,

Полярные Зори, 1988, Петрозаводск, 1990), 5,6 и 7 Международны; конференциях по материалам для термоядерных реакторо! (Клиэвотэ, США, 1991, Стреза, Италия, .1993, Обнинск, Россия 1995) семинаре по малоактивируеммм материалам (Испра, Италия, 1994) семинаре "Радиационная физика металлов и сплавов" (Снежинск Россия, 1995).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано ( международных, всесоюзных научных журналах, тематических сборниках, трудах конференций, а также науно-технических отчетах Всего по теме диссертации опубликована 91 работа, список основных из них опубликован в конце автореферата.

Обьем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена, на 307 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц и 185 рисунков.

Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения. Список цитируемой литературы включает 278 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко описано состояние проблемы, обоснована ее актуальность, определены цели и задачи работы, изложена новизна полученных результатов, их практическая и научная значимость, представлены основные положения, выносимые на защиту, указаны объем и структура диссертации,

В первой . главе Первичные процессы■ радиационной повреждаемости материалов приводится обзор теоретических и экспериментальных работ собственных и других авторов, посвященных изучению физических основ радиационной повреждаемости материалов под воздействием нейтронов и заряженных частиц.

Особое . внимание уделено влиянию основных процессов, отвечающих за эволюцию микроструктуры и состава. Проведен анализ литературных и собственных данных по первичным процессам радиационного повреждения, определяемым главным образом формированием в процессе облучения пар Френкеля (вакансии и собственного межузельного атома). Показано, что разница в энергетических спектрах ПВА при различных типах облучения

приводит к последующему различию а процессах радиационного повреждения. Рассмотрены существующие модели подсчета ПВА и количества радиационных повреждений, базирующиеся на количестве атомных смещений, создаваемых на атом решетки (с.н.а.).

Обобщены данные по влиянию каскадов атомных столкновений на микроструктурную эволюцию при облучении тяжелыми энергетическими частицами; показано, что главным эффектом влияния ПВА на микроструктурную эволюцию. является начальное, распределение дефектов; проведен анализ существующих моделей подсчета ПВА в каскадах столкновений.

Показано, что при облучении материалов эволюция микроструктуры и состава, имеющая место в технологически важном интервале температур (0,2-0,6 Т„л) является а основном результатом длиннопробежной миграции точечных .дефектов, выживших ' при •анутрикаскадной рекомбинации, когда расстояние миграции значительно больше размеров каскада, т.е. диффузии свободномигрирующих дефектов.

Пронеден анализ процессов зарождения и роста . .кластеров точечных дефектов, влияния их геометрических и энергетических характеристик, взаимодействий с примесями на результирующую эволюцию микроструктуры в г.ц.к. и о.ц.л. материалах.

Рассмотрена физическая модель особых структурных элементов, называемых центрами рекомбинации переменной полярности, которые могут попеременно поглощать го вакансию, то межузельный атом и которые могут вносить свой вклад в общий баланс точечных дефектов. Отличительной особенностью таких центров является перемена полярности при каждом акте взаимодействия, изменение радиуса захвата, энергии связи с точечными дефектами.

Рассмотрено два основных механизма аннигиляции точечных дефектов: взаимной рекомбинации или абсорбции на стоках '

^ :' к П.' (-¡.т, с,), А « 1, абсорбция на стоках

' ' |(Ш 1 <4,т„)' » 1взаижая рексмзимащ«, где А 3 /

ОуСу- коэффициент диффузии и концентрация вакансий, □¡С, - кбэффициент диффузии и концентрация межузлий, к - скорость образования дефектов.

Установлено, что динамическое поведение кластеров дефектов межузельного и вакансионного типа, образовавшихся в процессе

Ar-443 МэВ, B-115 МэВ). связано с процессам« радиационного упрочнения этих материалов. Степень насыщена эффекта определяется спектром облучающих частиц.

Показано, что значительное увеличение скорости создания повреждений (атомных смещений) в случае облучения заряженными частицами находит важное практическое применение для ускоренного вослпоизводства радиационного распухания. Исследования процессов радиационной повреждаемости на ускорителях имеют свои^ преимущества перед реакторными испытаниями, так как дают большое количество независимо . изменяемых и хорошо контролируемых параметров облучения.

Изложены физические основы имитации .реакторного распухания материалов.при облучении пучками заряженных частиц.

Во второй главе материалы и методика исследования приведено описание исследованных материалов и использованных методик, выбор которых определялся целями и задачами, поставленными в работе.

Класс аустенитных материалов представлен сталями Х18Н10Т, ЗИ-847 (Х16Н15МЗБ), ЗП-172 (Х16Н15МЗБР), Х16Н11МЗ, AISI316, ЧС- 68 (Х15Н15М2.Т), Х1ЭН13ГЗТЗ в. различных структурных состояниях.

В качестве модельных материалов был выбран никель, являющийся одним из основных компонент нержавеющей стали и имеющий тот же самый тип кристаллической решетки, что и аустенит (г.ц.к.) сплавы Ni-Sc, Ni-Pr.

Класс исследованных материалов с о.ц.к. решеткой представлен модельными металлами и сплавами - a-Fe, a-Cr, Fe- 12:Сг и сталями • ЭП-450 (Х13М2БФР), Х9МБФР, Х9М2БОР. Х13МЧ. Х10М6БФ. ■ Сплавы Fe-12;Cr были приготовлены с различной концентрацией элементов внедрения.

Выбор методик препарирования определялся видом облучения -на ускорителе тяжелых ионов или в быстрых реакторах.

Разработанная методика . электролитического импульсного утонения позволила с большой точностью (- 30 нм) проводить контролируемое утонение образца с целью точного выделения поврежденного слоя материала при облучении тяжелыми ионами.

Описаны методики проведения облучений на ускорителях тяжелых ионов ХФТИ - ЭСУВИ, УТИ-1, ВГ-4; ВВЭМ-7. также на

быстрых реакторах БОР-бО, БН-600, выполнено сравнение с требованиями стандарта ASTM по проведению имитационных экспериментов.

Идентификация выделений вторых фаз а данной работе характеризовалась совместным использованием методики сканирующей микродифракцни и ммкрорентгенослектрального анализа (MPC) - применялась сканирующая приставка ASID-4D с электронным зондом ( 2 нм в диаметре и MPC анализатор "Link Systems 860".

В главе приводятся результаты исследований исходных структур материалов, изучаемых в работе, даются характеристики их дефектной структуры и размер зерен, распределение дислокаций, выделений вторых фаз а различных структурных состояниях.'

Третья глава эволюция дислокационной структуры в аустенитных и ферритных сталях при облучении посвящена изучению эволюции компонентов дислокационной структуры в облученных аустенитных и ферритных сталях.

Дислокационная структура, являясь ■ основным дефектом микроструктуры, перераспределяет потоки точечных ( дефектов, являясь "диспетчером'в прохождении всей дальнейшей эволюции микроструктуры и состава в процессе облучения. Эта роль усиливается за счет дисбаланса в поглощении точечных дефектов <раевымн дислокациями.

Показано, что в аустенитных нержавеющих сталях процесс толюции с увеличением дозы облучения идет адекватно: кластеры очечных дефектов -*• дефектные петли —» совершенные петли -* ;нслокационная сетка.большимсгво дефектных петель имеют вектора зюргерса типа а/3 <Ш>, характерно!« для петель Франка, и 1вляются петлями межузельного типа.

Плотность дислокаций а сетке при дозах. 20-40 с.м.а. достигает асыщения и составляет 8-9.10'° см-2.

Показано, что компонентный и примесный состав сталей, казывая влияние на энергию дефекта упаковки и энергетические арактернстикм точечных дефектов, могут видоизменять эволюцию ислокационной структуры в процессе облучения. Образование □вершенных петель, которые подвижны и могут как скользить, так и вреползать, облегчает формирование, дислокационной сетки.

Устанозяено, что при облучении 1-Мэв электронами эволюция дефектной структуры стали, ЗИ-847 происходит аналогично случаю облучения тяжелыми ионами: в результате взаимодействия различных компонент дислокационной структуры (кластеров, сегментов, петель Франка, алмазных и призматических петель) также образуется стабильная дислокационная сетка, но образующаяся при значительно меньших дозах (10 с.н.а).

Обнаружено, что основной особенностью ' дислокационной структуры в облученной феррито-мартенситной стали ЭЛ-450 является формирование дуальной популяции совершенных петель: причем наряду с появлением петель с традиционным для о.ц.к. решетки векторами Еюргерса а/2 <111> большая часть петель (-80%) имеет вектора Бюргерса а<100> и располагается на плоскостях (100).

Установлено, что изменение содержания хрома влияет на образование петель с различными векторами Бюргерса и соответственно, на скорость формирования дислокационной сетки.

Обнаружено, что исследованная эволюция дислокационной структуры в а-Сг и малолегированных сплавах на его основе значительно отличается от таковой в a-Fe и ферритных сталях. 8 а-Сг, наряду с совершенными петлями, имеет место формирование некоторой части петель с дефектом упаковки в плоскостях (100) с b = а/3 <112>.Начиная с малых доз, в a-Cr наблюдаетсятрансформация дефектных петель в совершенные: уже при дозах S-10 с.н,а. преобладают только призматические петли с вектором Бюргерса а/2<111>.

Глава 4 влияние, облучения на распад твердого раствора и эволюцию выделений вторых фаз посвящена исследованию микрохимической эволюции твердого раствора аустенитных и ферритных сталей в процессе облучения .

Показано, что следствием распада гомогенного твердого раствора облучаемого материала являются" два важных взаимосвязанных процесса:

- перераспределение и локальное изменение композиционного и примесного состава материалов;

- зарождение и рост новых выделений вторых фаз, и модификация композиций фаз, существовавших до облучения.

Установлено, что для нейтральных стоков -з аусгенитнкх сталях имеет место обогащение по № и 81.

Исследование сегрегации на дислокационных сегментах, показало, что на них сохраняется та же тенденция, обнаруженная на нейтральных стоках: имеет место обогащение по N1 и Б!, обеднение по Сг и Ре.

Установлено, что гораздо более интенсивно сегрегация происходит на больших петлях Франка: т.е. получается, что дислокационная петля окружена районом 'микросплава" с композицией, значительно отличающейся от композиции матрицы исследуемой стали .

Обнаружено, что а отличие от аустенитнык сталей, где сегрегация эп^еделяется главным образом поведением N'1 и 51, а ферритных ггалях главным сегрегантом, является хром.

Показано, что причиной обогащения дислокационной пптли <ромом, является движение границы преференциального стока, соторое и вызвает различие потеков вакансий и межузлий на сток' ;Рис.1).

ССг%м.1сс. С5|%«1сс. Обнаруженная в

работе езгрегация Сг в плоскости (100), явля-14 _ - 4 ющейся также базисной

.....я----- „ плоскостью выделения

12 - ' ------------

- 3 приводит к форми-

ю -

рованию этих когерент-

3 - ных выделений.

- 2

Использованная теоретическая модель под-

13

13 -

6 -

4 -2 •

© - 1

счета концентрации элементов у различных tíro-

о------------------0 кое оазируется на опре-

0 10 20 30 40 50 60 70 60 90 Расстояние от дислокации, мм

делении потоков каждо-' го вида, вызываемых ми-Рис. 1 Сегрегационный профиль у дисло- грацией точечных дефеч-кационной петли в стали ЭП-450, (Сг3+, гов, создаваемых а про-Е=4.5 Мэв, 0=48с.н.а., Гобл=575°С) 1-Сг, цессе облучения. Эта

¿ ° модель позволила

случить данные о ¿оиянии различных параметров (дозы,

температура облучения) на сегрегационные профили основных элементов, а зависимость от скорости создания смещений особенно важна при проведении имитационных экспериментов на ускорителях заряженных частиц.

Выбор параметров аналитической модели производился по результатам современных экспериментальных работ и представлен в таблице.

Установлено, что из четырех возможных механизмов РИС определяется главным образом двумя доминирующими механизмами:

- движением быстро мигрирующих примесей замещения против вакансионного потока (этот эффект назван вакансионным обратным эффектом Киркендалла - 80ЭК);

- формированием комплексов из подразмерных растворенных атомов с мигрирующими межузельными дефектами.

Показано, что потоки атомов движутся в направлении, противоположном вакансионному потоку таким образом, что наиболее медленно диффундирующий элемент обогащается на стоках точечных дефектов, в то время как на таких стоках будет иметь место обеднение по быстро диффундирующим элементам.

Влияние облучения на поведение выделений подразделяется на две категории:

' - модификация, фаз, существовавших в материале перед облучением (т.е. ускорение, замедление, растворение или изменение композиции . выделений,. сформировавшихся в процессе первоначальной термообработки или последующего термического старения;

- образование новых радиационно-индуцированных выделений , появление которых а материале можно связать главным образом с РИС на дислокационных петлях, границах зерен, межфазных границах матрица-выделение.

Особый интерес а этом плане представляют образование в аустенитных сталях фаз, не ожидаемых из диаграмм для равновесного состояния и которые являются лишь, результатом облучения - это 51), О^М^;фосфиды.

Обнаруженная впервые а 1982 году автором в отечественных сталях (З-фаза является одной из основных фаз. образующихся в процессе облучения данного типа сталей.

Установлены дознме я температурные интервалы существования G-фазы, показана ее чувствительность структурному состоянию.

естественно связать эго поведение G-фазы с сегрегационным поведением никеля и кремния, являющихся ее осноа.-ыми компонентами, причем температурный интервал ее формирований может изменяться при изменении композиционного состава сталей.

Обнаружено, что G-фаза образуется при облучении нейтронами и быстром реакторе и при облучении тяжелыми ионами, композиция G-фазы при обоих »идах облучения сходная.

В работе проведено • систематическое исследование формирования и эволюции рад*ационно- модифицированных чарбонитридов типа МХ, с.ч'-рость образозэмия которых меняется е процессе облучения ,

Установлено, что отгугстаие в ферритных сталях таких актизиы* сегрегантов, кап Ni и Si; приводит ч той/, 41о радиацномног индуцированные фазы а сгллях такого класса образуются очень редко.

В дуплексной . стали оЬлуче^псй тяжелыми попами и

нейтронами, обнаружь о формирование сяггемы мелкодисперсных зыделений и'-фазы (обогащенного хромом фесритз) с размером 2-5 нм в зависимости от температ/ры облученил.Наблюдавшиеся а стоуктуре этой стали игольчатые «ыделекия были идентифицированы как фазы МХ. Механизмом образования подобных выделений является усиление распада твердого раствора, йызза^ное радиационно-ускоренмой диффузией.

Результаты исследований фазового состава облученных «ер'жавеющих сталей дают основание сделать вывод, что фазы, имеющие некогерентную тоаницу с матрицей ("asee, МХ.-, n(^'lTi)), сосфиды и др. а аустение, Лавес и др. в оеррите, как правило, эастаорячзтся в процессе облучения либо превращаются в другие наделения.

Фазы, имеющие когерентную границу или границу с налой ггепенью мекогерентности (у', МгзСа , М$Х, G и-др. в аустеиите, а', i др. a феррите) стабильны под облучением.

Возможным механизмом изменения фазового состава является 1адиационмо-индуцироваьная сегрегация компонентой сплава к акогерентным межфазным границам, приводящая к изменений

J5

состава сплава в окрестности выделений и, следовательно, > изменению ее устойчивости.

Показано, что повышенная фазовая стабильность когерентны; выделений связана с тем, что их границы не содержат дефектны) мест и не поглощает точечных дефектов, поэтому в окрестное™ когерентного выделения не возникает сегрегационных эффектов, т.е состав сплава не изменяется. При потере когерентности (в процесс; роста выделения) на межфазиой границе появляются стоки точечны) дефектов, вследствие связи между потоками компонентов сплава » потоками точечных дефектов на межфазную границу /ОЭК) скоросп роста некогерентного выделения изменяется.

Следует отметить, что некоторые фазы, отнесенные выше > нестабильным, на начальном этапе имеют малую стелен некогерентности (МХ в ЭИ-847 до доз 50 с.н.а., т^МзИ) I Х13ШЗГЗТЗ до доз 130 с.н.а.) и поэтому, могут зарождаться по; облучением. После потери когерентности эти фазы превращаются I (3-фазу {рис.2).

8 работе прозе депо изучение алия ния каскадообразую щего ' облучения н< поведение выделенш в аустенитном сплав! типа РЕ-1.6. Устано влена предсказывай мая теорией возмож ность реализаци! режимов, при кото рых крупные выделе ния полностью рас

Рис.2 Стадии трансформации выделений типа творяются и а про

МХ в процессе облучения

цёссе облучения фор

мируется однородное распределение мелкодисперсных выделений:

Изменение скорости роста выделений с учетом их разрушент каскадами описывается следующим выражением:

Л

Н

дел

а' ю.

т а \

(2)

где: Д(р) - пвресыщенность твердого растсора атомами сорта Л в

Dp- коэффициент радиационно-стимулированкой диффузии. га _т

у - коэффициент поверхностного натяжения;

й) - атомный объем;

кТ - температура в энергетических единицах;

Cj - предел растворимости атомов сорта А в матрице.

Повышенная (по сравнению со случаем термического старения) .концентрация атомов сорта А в матрице может привести к зарождению мелких выделений, каждое из которых разрушается при развитии в них одного-дзух каскадов. Таким образом при определенных параметрах каскадообразующего облучения в материале формируется распределение частиц второй фазы с двумя максимумами: один - соответствующий исходному распределению и аторой - мелкодисперсному с размером порядка каскада смещения.

В пятой главе Радиационное распухсние аустемитных и ферритных сталей проведено систематическое исследование особенностей распухания (Ni, a-Fe, cz-Cr) и технологически важных сталей ЭИ-847, ЭП-450, 0Х13МЧ, Х13М2+ТЮ2 в широком интервале температур и доз облучения нейтэомами, тяжелыми ионами и электронами.

Показано, что во зсех случаях дозная зависимость распухания отражает комбинированное влияние флюенса на два сложнопротекающих процесса - на зазождение и на рост пор.

Установлено, что дозная зависимость распухания при использованных скоростях создания смещений имеет участки инкубационного периода и установившейся (линейной) скорости распухания. Обнаружено, что скорости • распухания деформированных и аустенизироааннэ*х сталей близки и составляют 0,26%/с.н.а., 0,35%/с.н.а. и 0,41%/с.н.а. для аустенизированной, 10% и 30% ХД соответственно. Величина инкубационного периода распухания для образцов деформированной стали выше, чем у аустенизироваиных образцов. Ход дозной зависимости может быть объяснен в рамках скоростной теории распухания.

Построенные зависимости параметров распухания стали ОХ16Н15МЗБ в аустенизирооанном и ХД состояниях от дозы и температуры облучения электронами с энергией 1 МэВ показали следующее: при электронном облучении общий характер развития

пористости в стали аналогичен случаю облучения тяжелыми ионами, температурный максимум наблюдается при температуре 625 эффективность, электронов в образовании распухания примерно а три раза выше, чем у тяжелых ионов.

Установлено, что наиболее существенными различиями « поведении пор при облучении электронами и ионами являются:

- различие в зарождении (при ионном облучении необходимы высокие дозы для насыщения концентрации видимых пор - 40 с.н.а. для аустенизироваиной стали, в то время как при облучении в ВВЭМ лонцентрацин видимых пор стабилизируется нсч гораздо меньших дозах - 10 с.н.а.);

- эффект влияния деформации паи эблучеми* гяжмыми ионами обусловлен замедлением скорости зарождения чои и увеличением инкубационного периода; в случае облучении электронами наблюдается' увеличение скорости зарождения * замедление скорости роста:

- относительная нечувствительность величине! оаспухания к малым степеням деформации в случае электронного облучения.

выявленные особенности процессов распухания при реакторном и имитационном облучении материалов объясняются разной природой облучения.

Холодная деформация уменьшает величину радиационного распухания •• галей при различных видах. облучения (каскадообразующего и образующего лишь изолированной пары Френкеля), но механизмы этого снижения различны.

8 работе впервые получены данные по распуханию основных компонент ферритной стали a-Fe и a-Cr, а также коммерчески важных сталей типа ЭП-450 и др. Построенные дозные и температурные зависимости параметров распухания свидетельствуют о высоком сопротивлении распуханию этих материалов вплоть до коммерческих необходимых доз облучения, эквивалентных 3.4. Ю" н/см2 (Е > 0,1 МэВ), распухание структурных составляющих -сорбита и • феррита при дозах 150 с.н.а. и температуре максимального распухания не превысило 0,5%.

Исследование распухания a-Cr и малолегированных сплавов на его основе показало, что дозная зависимость распухания имеет очень малый инкубационный период и сравнительно невысокую

скорость распухания. Максимальная величина н*? превышает 9% при дозе 180 с.н.а.

Исследованы особенности структуры пор а облученных ферритных сталях после различных термообрабогск, изучено влияние гелия на процессы распухания ферритных сталей.

Показано, что предварительное введение гелия гомогенизирует структуру ралилиионной пористости, но не оказывает существенного влияния на параметры распухания.

Анализ полученных а работе результатов и литературных данные и исследований распухания м<з-лллоз. тлгчи, сплапов с г.ц.к. и о.ц.к.- решетками псказызаст ч'о 'in чь-.е1.,*.«^ трисуще всем материалам.

Установлено, что характерными особенностями процесса распухания в о.ц.к. материалах з срагне-1ии с г.^.к. металлами являются:

• малые размеры и высокая плотность пор:

- малые длительность инкубационного периода и скорость распухания на усаановившейся стадии;

низкие значения гомологических темлепагур интервала распухания;

- отсутствие видимой связи с дислокационной структурой.

Эти особенности, так же, как и повышенная устойчивость этих материалов к радиационному распуханию объясняются различием в энергетических характеристиках точечных дефектов и их взаимодействия с примесями.

В шестой главе Исследование взаимосвязи структуры j композизионного состава материалов с uz рооиациоиной стойкостью рассмотрено влияние каждого элемента микроструктуры (дислокаций, границ зерен, тзездого раствора, выделений вторых фаз) на поведение ансамбля точечных дефектов и сделаныоценки их вклада к изменение характеристик радиационной стойкости.

Показано, что скорость аннигиляции точечных дефектов сувеличивается прямо пропорционально плотности дислокаций. 3 деформированных металлах плотность дислокаций очень высока (~10"см"2) они обладают высокой плотностью пересечений н малым пространством между собой (-!0 нм), реально становясь нейтральным стоком для обоих типоа точечных дефектов.

к?

Эффект действия холодной деформации на порообразование в исследованных сталях связывается с действием двух факторов:

- блокировкой дислокациями потоков точечных дефектов, участвующих в сегрегационных процессах, что подтверждается формированием меньшего количества выделений вторых фаз в ХД материалах;

увеличением того периода времени, пока плотность дислокационных петель. достигнет критического значения, т.е. к увеличению промежутка времени, когда зарождение пор существенно подавлено (инкубационного периода распухания.

Нарушение однородности химической композиции в облученных сталях (см.главу 4) за счет РИС приводит к изменению основных параметров, определяющих поведение радиационного распухания:

- энергетических и геометрических характеристик точечных дефектов и их комплексов;

- концентрации и мощности стоков точечных дефектов.

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о

неоднородности эволюции пористости в различных областях облучаемого материала, что связано с изменением локальной химической композиции сталей в этих местах. Экспериментально показано, что размеры и концентрация пор максимальны там, еде понижено содержание N1, Б! и повышено содержание Сг.

Полученные результаты дают основание предположить, что поведение распухания стали ЭИ-847, в частности, ход дозной зависимости распухания коррелирует с удалением никеля и кремния из матрицы и образованием фаз, богатых никелем и кремнием (у'и в-фаз).

Можно предположить следующие физические модели влияния РИС на факторы, определяющие величину распухания, хотя в течение длительного времени считалось, что радиационное распухание и РИС являются слабо связанными друг с другом процессами.

Сегрегация • никеля на микроструктурных стоках индуцирует значительные силы, действующие как на вакансии, так и на межузлия а окрестности этих стоков. Эти силы возникают в результате композиционной зависимости упругих свойств и параметров решетки а облучаемом материале, где имеют место сегрегационные процессы.

Установлено, что обогащение никелем и кремкнем окрестности тор приводит к изменению удельных . поверхностных энергий глоскостем г.ц.к. решетки и изменению фермы гор.

Проведенным анализ литературных и собственных данных механизмов малого распухания ферритных старей позволил сделать ¡ывод, что особый зклзд з снижение распухания вносит ^адекватная эволюция дислокационной структуры.

Показано, что образование дуальной популяции петель с 1екторами Бюргерса а[1Э0] и а/2 <111>, образующихся в >блученных ферритных материалах, способствует подавлению ¡аспухания.

2 -;

о Н

8 -

20

-ОА-

о

40 60 30 100 Доза, сна

120 но

В седьмой главе Радиационная стойкость модифицированных сцсте-ни/пных сталей пригодятся результаты исследования эволюции структуры и состава. легированных

определенная образом для повышения их радиационной стойкости. Изучено влияние целого спектра нйдразмер-ных и педразмерных легирующих атомов ( В, Т5, 51, РЗЭ) на распухание сталей базовой композиции (рис.3). Предложены механизмы снижения распухания связаны с изменениями а легированных сталей эволюции структуры и состава, а дислокационной структуры.

ис.З. Дозная зависимость распухания одифицированных сталей (Сг3 Е= 3 эВ, То6л=Тм»х. расгуханм«, 1-ЗИ-847А, 2-П-172А(пл.1), 3-ЭП-172А(пл.2), 4--ЧС-3, 5-ХНС-З 30%ХД

иенно: повышением стабильности (менеиием ' диффузионной подвижности к вакансий, ¿охранением 5статочной концентрации легирующих элементов а твердом «ггворе, уменьшением концентрации радиационно-индуцирозамных !кансий. Показана возможность существенного снижения ютухания никеля и аустенитных сталей при легирозании РЗЭ. »строены концентрационные, дозмые и температурные зависимости

распухания этих материалов. Возможными механизмами влияния РЗЭ на процессы зарождения и рост пор являются, формирование атомами РЗЭ устойчивых центров переменной полярности с определенным отношением атомных радиусов (~1.18Я), приводящих к дополнительному снижению концентраций вакансий.

Свой вклад в снижение упругого поля дислокаций и уменьшение фактора предпочтения вносят образование вокруг дислокаций атмосфер Котрелла.

Эмпирическая зависимость величины фактора предпочтения

для межузлий от концентрации примесей в атмосфере С0 определяется следующим образом

Д2=20(1-^-) (3)

Скр

где б2.0 - разность факторов предпочтения для чистого металла;

С*р - значение С0 для случая полностью отравленной атмосферы, когда поток межузлий к дислокации равен потоку вакансий.

На основании результатов микроструктурных исследований проанализирована роль создания атмосфер примесей в изменение распухания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации проведен комплекс исследований, относящихся к радиационной физике твердого тела, а именно: изучены процассы зарождения и эволюции дефектной структуры, изменения химического состава облучаемых модельных и технологически важных материалов с г.ц.к. и о.ц.к. кристаллическими решетками в широком интервале температур и доз облучения нейтронами и пучками заряженных частиц, что позволяет считать диссертацию научной работой, в которой разработаны новые теоретические положения относительно процессов радиационной повреждаемости реакторных материалов, которые можно квалифицировать как новое важное достижение в радиационной физике твердого тела.

1. О работа впервые проведано систематическое исследование гволюции комплекса компонент структурно-фазойого состояксга сонструкцисиных сталей аустенитмого н ферритного классов при' эблучении нейтронами и заряженными частицами в технологически зажном интервале температур к доз облучения. '

2. Установлено, что изменения структуры и свойств твердых тел 1ри облучении аысокоэнергетичными частицами являются следствием тротекания комплексов взаимосвязанных физических процессов: ядерных, а результате которых образуются ПВА и продукты Ядерных реакций; атомных, приводящих к развитию каскадов соударений и 1ервйчных дефектов; диффузионных, приводящих к образованию кластеров, петель, зародышей пор и новых выделений вторых фаз, •.е. за эволюцию микроструктуры.

3. Выяплеиы фундаментальные различия в процессах зарождения I развития компонент дислокационной структуры, связанные, с )Ссбенностями кристаллографии о.ц.к. и г.ц.к. решеток и различием I энергиях дефектов упаковки.

Показано, что стабильность дислокационной структуры, :арактеризующая эффективность Аерергспределения потоков очечных дефактоз, определяется величиной аектора Бюргерса и |риродой дислокации.Обнаружено, что кинетика ,изменения дислокационной структуры чувствительна к компонентному и ¡римесному составу облучаемых сталей.

4. Установлено, что формирование потоков точечных дефектов риводит к перераспределению элементов гомогенного твердого ествора и изменению компонентного и примесного состава блучаемых материалов в результате радиационно-индуцированной егрегации на системе динамически эволюционирующих стоков.

Показано, что степень сегрегации определяется соотношением отокоа атомов по различным механизмам и в сеою очередь зависит т парциальных коэффициентог. диффузии элементов, составляющих вердый раствор.

Экспериментально установлено, что различие в процессах аслада тзгрдого раствора аусгенмтных и фгрритних сталей пределяется поведением основных сегрегантсв по отношению к гйтральным и преференциальным стокам:

- а аустенитных сталях оба типа стоков обогащаются № и в«, и . бедняются С г, Мо, КЬ;

- в ферритных сталях нейтральные стоки обеднены Сг, но преференциальные стоки типа дислокаций с вектором Бюргерса а<100> обогащаются хромом.

5. Показано, что радиациоино-индуцироваиная сегрегация компонентов и примесей на межфазных границах приводит к изменению композиции.выделений и, следовательно, к изменению их стабильности. Обнаружено, что а процессе облучения имеет место модификация фаз, существовавших в сталях перед облучением, и образование новых неравновесных облучений. Установлено, что наиболее стабильными в процессе облучения являются выделения, имеющие хорошее кристаллографическое сопряжение с матрицей. Композиция некогерентных выделений в процессе облучения изменяется. С увеличением дозы облучения некогерентные выделения или растворяются, или трансформируются в выделения с меньшей степенью нехогерентности.

6. Экспериментально изучено влияние каскадообразующего облучения H4 поведение выделений в сталях. Установлена возможность каскадного растворения выделений и формирования структур с однородным распределением мелкодисперсных выделений.

7. Исследованы механизмы, определяющие температурные и дозные зависимости процессов зарождения и роста вакансионных пор и величин распухания основных компонент (Ni, а-Сг, a-Fe), коммерческих и экспериментальных сталей исплавов, облученных нейтронами и заряженными частицами. Выявлены сбщие и отличительные особенности этих зависимостей, определяемые свойствами г.ц.к. и о.ц.к. кристаллических решеток и природой облучения.

8. Показано, что радиационная стойкость исследуемых материалов определяется кооперативным взаимодействием элементов дефектной структуры, распадающегося твердого раствора и системой выделений вторых фаз.

Впервые выявлена роль, основных взаимосвязанных элементов микро- и макроструктуры в процессах зарождения и эволюции радиационной пористости материалов с г.ц.к. и о.ц.к. решеткой.

Установлено, что:

- на начальной стадии радиационного распухания определяющую роль в разделении потоков точечных дефектов играют

преференциальные компоненты дислокационно* структуры; предоарительное повышение ' плотности дислокаций при холодной деформации увеличивает продолжигпльность инкубационного периода путем возрастания степени рекомбинации точечных дефектов и снижения уровня радиационно-индуцироаанной сегрегации за с-ет блокировки потоков точечных дефектов;

- распад гомогенного твердого раствора при облучении .за ¿чет радизционно-индуцированной сегрегации приводит * изменению энергетических и геометрических характеристик точечных детзекгое и их комплексов, а также к изменению эффективной мощности стокоа;

- выделения вторых фаз оказывают комплексное влияние на процессе! зарождения и .роста пйр. Показано, что изменение морфологии выделений при сегрегационных процессах приводи г к изменению мощности стоков и, соответственно, имбалапса з поглощении точечных дефектов, способствуя постоянству скорости на стационарной стадии распухания исследуемых сталей.

9. Экспериментально и теоретически показано, что изменение локального химического состава твердого раствора облучаемых сталей определяет условия эволюции вакансионмых поо и параметре радиационного распухания. Установлено, что дозная зависимость распухания коррелирует с процессами обеднения твердого раствора никелем и легирующими элементами и образованием ■ выделений згорых фаз.

10. На основе результатов экспериментальных и теоретических ■(сследоаанин влияния надразмерных и подразмерных легирующих цементов, различных аспектов структурно-фазового состояния на 1роцессы эволюции дефектной структуры и состава, и на радиационную стойкость металлов, сталей и сплавов а широком <нтеряале температур и доз облучения рассмотрены х^чч-я? основы гоздания новых радиационно-стсйких сталей и сплааоз.

Основные результаты диссертации изложены а работах:

1. Зеленский В.Ф., Воеводин З.Н., Матвиенко Б.В. "О гуществовании двух систем пор з никеле, облученном ионами сенона", Атомная энергия, 1978, т.45, вып.1, 61-62

2. Зеленский В.Ф., Воеводин В.Н., Матвиенко б.З. Некоторые, опросы методики изучения радиационного распухания никеля'.

Труды конференции по реакторному ' материаловедению, Алушта 1978, т.2, 3-20

3. Зеленский В.Ф., Воеводин В.Н,, Неклюдов И.М. "Изучение распухания никеля и его сплавов". Труды конфернции по реакторному материаловедению, Алушта 1978, т.2, 21-43

4. Зеленский В.Ф., Воеводин В.Н., Неклюдов И.М. "Изучение радиационного распухания сплавов Ni-Pr посла облучения тяжелыми ионами", Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное, материаловедение вып. 1(12), 1980, 68-71

5. Зеленский В.Ф., Воеводин В.Н., Неклюдов И.М. "Электронномикроскопическое исследование структуры ферритной нержавеющей стали, облученной тяжелыми нонами", Вопросы атомной науки и техники Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, вып.2(13), 1980, 13-17

6. Зеленский В.Ф., Воеводин 8.Н., Неклюдов И.М., Исследование радиационного распухания деформированного малолегированного сплава ВХ-2К при облучении на ускорителе" Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение вып.1(15), 1981, 33-38

7. Бредихин М.Ю., Брык В.В., Воеводин В.Н., "Влияние холодной деформации на радиационное распухание стали Q9X16Н15МЗВ при облучении тяжелыми ионами" Вопросы атомной науки и техники Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение вып.3(17), 1981,56-60

8. Зеленский В.Ф., Воеводин В.Н., Матвиенко Б.В., "Результаты имитационных исследований радиационной повреждаемости сплава ВХ-2К" Конструкционные хромовые материалы, 1981,15-21 '

9. Горынин И.В., Зеленский В.Ф., Воеводин В.Н., "Вакансионное распухание сплавов с различными типами кристаллических решеток" В кн. Радиационные дефекты в металлах, 1981

10. Voyevodin V.N., Matvienko B.V. Singh B.N. "Effects of cold work on nucleation and growth in an austenitic stainless steel during heavy, ion and electron irradiation". Proceedings of conference "Dimensional stability and mechanical behaviour of irradiated metals and alloys", London, 1983, 33-36

11. Брык В.В., Воеводин В.Н., Матвиенко Б.В. и др. "Структурно-фазовые изменения в стали 0Х16Н15МЗБ при облучении

заряженными частицами'' Вопросы атомной науки м техники Сирия: Физика радиационных позреждений и радиационное материаловедение вып.5(28), 1983, 12-21

12. Воеводин В.Н., Матвиенко *о.В., Платонов П.З. "Особенности структурно-фазовых презращемий а стали ЧС-бЗ при термическом и радиационном воздействии". Вопросы атомной науки и техники Серия: Атомное материаловедение вып. 1(2), 1987, 33-38

13. Bryk V.V., Vcyevoain V.N., Zelensky V.F. at al. "Irradiation-Induced Solid Solution Decomposition Enhanced Point Defects Recombination", Effect of Radiation on Materials: 14tn International Symposium, Volume 1, ASTM STP 1046, M.H.Packan, R.E.Stoiler, and A.S.Kumar, Eds., American Society ?cr Testing and Materials, Philadelphia, 1989, pp.437-441

14. Voyevodin V.N., Zelensky V.F., Neklyudov I.M. Variations of Phase and Structure in Austenitic Stainless Steel Unaer Heavy Ipn Irradiation", Effect of Radiation on Materials: l4tn international' Symposium, Volume 1, ASTM STP 1046, M.H.Packan, S.E.Stoller, ana A.S.Kumdr, Eds., American Society fsr Testing and Materials, Philadelphia, 1969, pp. 193-202

15. Бакай А.С., Всеаодин B.H., Кирюхин H.M. Особенности распределения выделений зторых фаз по размерам в сплаве типа нимоник при облучении тяжелыми иенами', Физика металлов и металловедение, т.66, выл.З, 1988, с.619-621.

16. Бородин О.В., Воеводин З.Н., Неклюдов И.М. "Экспериментальное наблюдение превращения дефектное петель Франка в совершенные петли типа а/2[110]". Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и эадиационное материаловедение зып.3(50), 1989, 36-38 '

17. Бородин О.В:. Воегодин З.Н., Неклюдоз И.М.- 'Влияние элементов внедрения на зарождение и эволюцию дефектной гтруктуры при облучении тяжелыми ионами сплавов Fe-12:Cr", Зопросы атомной науки и техники Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение вып.3(50), 1989, 3913

18. Воеводин 8.Н., Колосов И.Е., Неклюдов И.М. "Радиационной ¡аспухание аустемитных сталей и сплавов а зависимости от одержанна никеля и титана", Вопросы атомной науки и. техники

Серия: Физика радиационных повреждений и радиационн материаловедение вып. 1(52), 1989, 32-35

19. Бакай А.С., Бородин О.В., Воеводин В.Н. и др. 'Стабильное выделений вторых фаз ' при высокодозном облучение Международная конференция по радиационному материаловедент Алушта, 1990, т.2, с. 156-163

20. Воеводин В.Н., Зеленский В.Ф., Трефилов В.] "Малоактивируемые сплавы на основе хрома", Международиг конференция по радиационному материаловедению, Алушта, 199i т.8, с.185-197

21. Бородин О.В., Воеводин В.Н., Шамардин В.К. "Распухание фазовая стабильность стали Х18Н10Т, облученной а реакторе 60F 60", Международная конференция по радиационном материаловедению, Алушта, 1990, т.З, с.66-71

22. Агеев B.C., Воеводин В.Н., Дмитриев В.Д. "Микролегировани аустенитной стали 0Х16Н15МЗБ бором с целью повышения е радиационной стойкости", Международная конференция п< радиационному материаловедению, Алушта, 1990, т.З, с.25-32

23. Borodin O.V., Voyevodin V.N., Zeiensky V.F. at al. "Radiatioi Damage Studies of the 10-13:wt Chromium-Containing Steels and Alloy; Irradiated with Heavy Ions", Effects of Radiation on Materials: 15U International Symposium, ASTM STP 1125, R.E.Stoller, A.S.Kumar, anc D.S.Gelles, Eds., American Society for Testing and Materials Philadelphia, 1992, pp.1157- 1166

24. Воеводин B.H., Зеленский В.Ф., Неклюдов И.М. "Структурные аспекты радиационного распухания металлов", Физика и химия обработки материалов, 1991, N4, с.5-12

25. Бородин О.В., Воеводин В.Н., Шамардин В.К. "Исследование микроструктуры стали типа Х18Н10Т, облученной в реакторе БОР-60", Атомная энергия, т.66, 1990, с. 159-163

26. Воеводин В.Н., Зеленский В.Ф., Гусаров М.С., Неклюдов И.М. "Жаропрочная радиациоиностойкая сталь ХНС-3", Вопросы атомной науки и техники Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение вып.З(З),4(4), 1983, 62-65

27. Bakaj A.S., Borodin O.V., Voyevodin V.N. "Evolution of Second-Phase Precipitates During Irradiation with Neutrons and Charged Particles", Materials Science Forum, Vols.97-99(1992),.pp.299-306

2b. Bakaj A.S., Bryk V.V., Voyevodin V.N. at al. "On the Effect of RIS on Void Shape arci Growth Rate", Journal of Nuclear Materials, 185(1991)

29. Neklyudov !.M., Voyevodin V.N. "Features of Structure- Phase Transformat;ons and Segregation Processes Under Irradiation of Austenitic and Ferritic-Martensitic Steels", Journal of Nuclear Materials, 211-215(1994), pp.39-44

30. Бородин O.B., Воеводин B.H., Неклюдов И.М. "Влияние облучения тяжель(ми ионами на структ/ру сталей и сплавов с 10-13: Сг", Физика и Химия Обработки Материалов, N б, 1994, с.14-24

31. Borodin O.V., Bryk V.V., Voyevodin V.N. "Investigation of Microstructure of Ferritic-Martensitic Steels Containing 9 and 13: Cr irradiated with Fast Neutrons", Journal of Nuclear Materials, 207(1993), pp.295-302

Воеводин В.М. Структурно-фалоа1 змини у нержав!ючих сталях аустежтного та феритного клас1в при опромженж нейтронами та зарядженими частками.

Дисертацт, що е рукописом, основний зм!ст якоТ опублжовано у .91 науков1Й poôoTi, подана на здобуття наукового ступеня доктора фЬико-математичних наук за специальиистю 01.04.07 - ф1зика твердого лла, Харкисьюй Державний Уншерситет, Харюв, 1995 рж.

В.дисертацп наведен! експер1ментальж результати досл!дження еволюцп структури та складу нержав1ючих сталей аустежтного та феритного клаав при Гх опромженж нейтронами та зарядженими частками. В робоп розвинул та розроблеж hobî уявлення та ф^зичж мод ел i структурно-фазових перетаорень у багатокомлонемтних матер1алах з г.цж. та о.ц.к. кришталшними гратками, як1 грунтуються на взаемодн вихщних та рад1ацийних дефеклв у npoueci формування та еволюцн структури та фазових зм1н при onpoMineHHi.

Дослщжено вплив легуючих елеменпв на pi3Hi аспекти еволюци структури та складу технолопчно важливих для рад1ацжното матер1апознавства , визначеж шляхи полтшення рад1ацшно'|' та фазово! стабильность

Ключов! слова: опромження, нержав1ючи стали, нейтрони, заряджеж част, еволюцш, дефектна структура, твердий розч'ж, пори, ¡нтерметал1дж частки та карбидж, радиац1йна спйюсть.

Voevodin V.N. Structural-phase changes in ferritic and austenitic stainless steels under irradiation with neutrons and charged panicles.

The dissertation is a manuscript and it is presented tor getting the degree of the doctor of physical and mathematical science of specialities 01.04.07 - solid state physics; Kharkov State University, 1995 year.

The dissertation represents experimental results of investigations of Structure evolution and composition of femric and austenitic stainless steels under irradiation with neutrons and charged panicles and its principal maintenance has been published in 91 scientific papers.