Влияние облучения ионами аргона с энергией 15-20 кэВ на структуру реакторной аустенитной стали
Аннотация
Магистерская диссертация 83 с., 33 рис., 9 табл., 33 источника.
АУСТЕНИТНАЯ СТАЛЬ, ЧС 68, ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, ОБЛУЧЕНИЕ ИОНАМИ, ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ, РАСПУХАНИЕ, РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ, ПРОСВЕЧИВАЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Объекты исследования: образцы реакторной аустенитной стали ЧС 68 разной толщины.
Цель работы: исследование влияния облучения ионами Ar+ с энергией 15-40 кэВ на образцы реакторной аустенитной стали ЧС 68 при наборе флюенсов, эквивалентным дозам реакторных нейтронов в диапазоне 5-480 сна.
Методы исследования: рентгеноструктурный анализ, просвечивающая электронная микроскопия
Проведено облучение образцов стали ЧС 68 в виде тонких фольг для ПЭМ, а также в виде массивных образцов толщиной 800 мкм ионами аргона с энергией 15-40 кэВ различными флюенсами 1,1·10^16 - 2,5-10^18 см-2, соответствующим оценочным расчетным сна при нейтронном облучении от 5 до 480, при двух различных температурных режимах: при температуре облучения нейтронами в реакторе 520 °С, и при более высокой температуре 670 °С.
Установлено, что характер изменения параметра кристаллической решетки и уровня внутренних микронапряжений в ходе облучения стали ЧС68 ионами аргона по мере накопления флюенса ионов аналогичен поведению этих структурных параметров при нейтронном облучении этой стали. Процессы порообразования в стали ЧС 68 наблюдаются при ионном облучении при 670 С повреждающей дозой не менее 300 сна. Увеличение повреждающей дозы при облучении ионами при двух температурных режимах (520 и 670 °С) приводит также к ускоренным (по сравнению с термической обработкой) процессам рекристаллизации и интенсивному расслоению твердого раствора по элементам с последующим распадом с образованием вторых фаз и карбидов.
На основании полученных результатов сделано заключение о правомерности использования тяжелых ионов для моделирования нейтронного облучения.
Область применения: полученные в работе новые данные могут послужить в дальнейшем основой для разработки надежной методики имитационных исследований нейтронного облучения, а также ускорению процессов по изучению воздействия нейтронов на различные сплавы, следовательно, экономии времени, энергоресурсов и трудозатрат.
АУСТЕНИТНАЯ СТАЛЬ, ЧС 68, ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, ОБЛУЧЕНИЕ ИОНАМИ, ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ, РАСПУХАНИЕ, РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ, ПРОСВЕЧИВАЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Объекты исследования: образцы реакторной аустенитной стали ЧС 68 разной толщины.
Цель работы: исследование влияния облучения ионами Ar+ с энергией 15-40 кэВ на образцы реакторной аустенитной стали ЧС 68 при наборе флюенсов, эквивалентным дозам реакторных нейтронов в диапазоне 5-480 сна.
Методы исследования: рентгеноструктурный анализ, просвечивающая электронная микроскопия
Проведено облучение образцов стали ЧС 68 в виде тонких фольг для ПЭМ, а также в виде массивных образцов толщиной 800 мкм ионами аргона с энергией 15-40 кэВ различными флюенсами 1,1·10^16 - 2,5-10^18 см-2, соответствующим оценочным расчетным сна при нейтронном облучении от 5 до 480, при двух различных температурных режимах: при температуре облучения нейтронами в реакторе 520 °С, и при более высокой температуре 670 °С.
Установлено, что характер изменения параметра кристаллической решетки и уровня внутренних микронапряжений в ходе облучения стали ЧС68 ионами аргона по мере накопления флюенса ионов аналогичен поведению этих структурных параметров при нейтронном облучении этой стали. Процессы порообразования в стали ЧС 68 наблюдаются при ионном облучении при 670 С повреждающей дозой не менее 300 сна. Увеличение повреждающей дозы при облучении ионами при двух температурных режимах (520 и 670 °С) приводит также к ускоренным (по сравнению с термической обработкой) процессам рекристаллизации и интенсивному расслоению твердого раствора по элементам с последующим распадом с образованием вторых фаз и карбидов.
На основании полученных результатов сделано заключение о правомерности использования тяжелых ионов для моделирования нейтронного облучения.
Область применения: полученные в работе новые данные могут послужить в дальнейшем основой для разработки надежной методики имитационных исследований нейтронного облучения, а также ускорению процессов по изучению воздействия нейтронов на различные сплавы, следовательно, экономии времени, энергоресурсов и трудозатрат.