Влияние мезоструктуры на радиационное распухание аустенитных сталей
Аннотация
АННОТАЦИЯ
Разработаны подходы и методики, позволяющие количественно исследовать радиационную пористость и эффекты радиационного повреждения с использованием инструментария сканирующей электронной микроскопии. Разработанные методы позволяют повысить эффективность анализа больших поверхностей с достаточной точностью, а также анализировать влияние мезоструктурного состояния материала. Разработанная методика включает как анализ количественных характеристик радиационной пористости, так и анализ количественных характеристик межкристаллитных границ.
В работе показана зависимость радиационной пористости по толщине и высоте оболочки тепловыделяющего элемента от градиентов температур. В соответствии с градиентом температуры по толщине оболочки, от внутренней к наружной поверхности, наблюдается уменьшение среднего размера пор и увеличение их концентрации при сохранении их объемной доли. По высоте твэла наблюдается немонотонная зависимость размера радиационных пор от температуры.
Прослежена эволюция радиационной пористости на межкристаллитных малоугловых, высокоугловых и специальных границах, а также вблизи выделений вторых фаз в аустенитных сталях 06Х16Н15М2Г2ТФР и 07Х16Н19М2Г2БТФПР. Выявлено, что высокая плотность линейных и плоских дефектов кристаллического строения, образующие своего рода объемные дефекты приводят к подавлению развития радиационного порообразования.
Показано, что увеличение удельной поверхности двойниковых деформационных границ по отношению к границам общего типа приводит к увеличению длительности стадий инкубационного и переходного радиационного распухания, а также к снижению общего распухания при близких условиях облучения. Это предполагает возможность получать заданное радиационное распухания ГЦК материалов за счет управления исходным мезоструктурным состоянием материала.
Показано, что в результате длительного облучения повышается склонность стали 10Х18Н9 к распаду аустенита по сдвиговому механизму. Выявлены условия реализации распада, а также связь образующейся фазы с мезоструктурным состоянием материала.
Разработаны подходы и методики, позволяющие количественно исследовать радиационную пористость и эффекты радиационного повреждения с использованием инструментария сканирующей электронной микроскопии. Разработанные методы позволяют повысить эффективность анализа больших поверхностей с достаточной точностью, а также анализировать влияние мезоструктурного состояния материала. Разработанная методика включает как анализ количественных характеристик радиационной пористости, так и анализ количественных характеристик межкристаллитных границ.
В работе показана зависимость радиационной пористости по толщине и высоте оболочки тепловыделяющего элемента от градиентов температур. В соответствии с градиентом температуры по толщине оболочки, от внутренней к наружной поверхности, наблюдается уменьшение среднего размера пор и увеличение их концентрации при сохранении их объемной доли. По высоте твэла наблюдается немонотонная зависимость размера радиационных пор от температуры.
Прослежена эволюция радиационной пористости на межкристаллитных малоугловых, высокоугловых и специальных границах, а также вблизи выделений вторых фаз в аустенитных сталях 06Х16Н15М2Г2ТФР и 07Х16Н19М2Г2БТФПР. Выявлено, что высокая плотность линейных и плоских дефектов кристаллического строения, образующие своего рода объемные дефекты приводят к подавлению развития радиационного порообразования.
Показано, что увеличение удельной поверхности двойниковых деформационных границ по отношению к границам общего типа приводит к увеличению длительности стадий инкубационного и переходного радиационного распухания, а также к снижению общего распухания при близких условиях облучения. Это предполагает возможность получать заданное радиационное распухания ГЦК материалов за счет управления исходным мезоструктурным состоянием материала.
Показано, что в результате длительного облучения повышается склонность стали 10Х18Н9 к распаду аустенита по сдвиговому механизму. Выявлены условия реализации распада, а также связь образующейся фазы с мезоструктурным состоянием материала.