Динамическое деформационное старение железа и некоторых железохромоникелевых сплавов, подвергнутых радиационному воздействию Сакбаев, Максим Жанович

Введение к работе

Латупльиость проблемы. В настоящее время одной из глобальных проблей для общества является энергетика гг существенную роль в ее решении отводят конструированию и эксплуатации атомных и термоядерних реакторов. Надежность работы этих энергетических установок во многой зависят от степени радиационной стойкости конструкционных материалов. Всаязн с этим актуальной задачей современной радиационной физики и материаловедения является разработка научных ссноз для создания ра-диациошшетойких материалов с заданными свойствами, сохраняющими в физико-механические характеристики в жестких условиях эксплуатации. Если ранние работы в этой области были направлены в основной на определение пределов радиацимшой стойкости изучаемых сбъектоэ, то в последние годы вес более широко развиваются исследования но выяснению физической природы наблюдаемых эффектов. Несмотря на то, что в этом направления достигнуты определенные успехи, практически открытой остается такал важная проблема, как комплексное изучение механических атеиста металлических матерналез, облученных ядерными частицами и кстлтаи-ішх и температурзо-скоростион области проявления зффзкта динамического деформационного старения (ДЦС).

К настоящему времени есть все основания полагать, что особенности изменения прочностных и пластических свойств материалов, подвергнутых радиационному воздействию, в области ДДС во многой определяются процессами термоахтивнрозанпон миграции примесных атомов к подвижным дислокациям, блокировкой последних, а также с негомогенкел пластической деформацией. Однако по данному гопрссу имеется весьма ограниченное количество экспериментальных данных, в которых чжто ке принимаются во зтшалие процессы раниеЯ локализации деформации и эффект Портевон?-Ле Шательс (ЭПЛШ), связанный с образованием зубчатости на диаграммах растяжения, и тем более редки работы, рассматривающие воздействие облучения па это практически вадное явление. Кроме того, ие известны сравнительные данные но изменению кгхаїшчзскнх свойств и харакп-ра пластической деформация при ДДС в материалах, облученных и непосредственно после этого испытанных при сопоставимых условиях.

Таким образом, получение систематизированных экспериментальных данных, направленных иа изучение закономерностей' ДДС к облученных металлах и сплавах п, в частности, на исследояаиме легемогышооти пластического Течения И ИЗМЄІГЄНИ5 МехЗШІЧеСКНХ СВОҐГСТВ, ЯЯЧЯСТСЯ ДКТУЗЛЬ-

іюй задачей как с научней, так и с практической точки ірснкя.

Диссертация послащена экспериментальному исследованию и: нил характеристик прочности и пластичности, а такке ссойеііїюсгеі цессов деформации при динамическом деформационной старении мет и сплавов, облученных нейтронами и а-частицадш.

Цель работы:

« изучить влияние облучения нейтронами и легированна гелием і рактеристнкн прочности и пластичности железа и железохромс левых сплавов, испытанных в широком интервале температур ] ростей деформации;

о изучить особенности эффекта Портевена-Ле Шателье в облуче

металлических материалах;

нссле;;озать закономерности и механизмы пластической дефорі кгсблучєїших и облученных металлов и сплавов в температ скоростной области проявления ДДС. Определить энергии актш процессов, ответственных за протекание ДДС в облученных мат

ЯйХ.

Оо^сктід псследоааиий. Исследозали полнкристаллические мо шле л проіштлегаша материалы с ГЦК и ОЦК решетками: ли аргіко, аустсиитнуи нержавеющую сталь 12Х18Н10Т, высоконике: сплав 03Х20Ш5М4ЕРЦ.

Методика Есследопанця. Облучение материалов нейтронами п дидл d экспериментальных каналах активной зоны реактора ВВР, а розание гелием на изохронном циклотроне У-150 ЇЇЯЦ РК. Мехаїгач испытания па растяжение осуществляли на автоматизированных уст ках: исдифищірозаішой иапшне "Instioa-ilSS" (Англия) и иа специа ровзшюй разрывной машине, размещенной в "горячей" камере. Для чения особенностей пластической деформации при динамическом деф< циошюи стареики наряду с металлографическими исследованиями н: кроскопах "MEF-2" (Австрия) и "Standart^O" (Германия) использс специально разработанный олтнко-элекгронный экстензоыетр и мик; лориметр Кальве (Франция). Сбор и обработку экспериментальных да проводили на коилыотере IBM PC/AT с помощью разработанного в ФТИ АН РК программного обеспечения.

Научная новизна. В настоящей диссертации впервые;

1. Проведено систематическое исследование явления динамическог формационного старения в облученные материалах и получены э римеитальные данные об изменении характера и интенсивности

цесса ДДС нелсза и Еелезохромоиикелевых сплавоз в зависимости от типа и флязенса бомбардирующих чзстна, температури и скорости растяжения. Определены эффективнее энергии активации процесса ДДС.

1. Установлено, "то з тсмлературно-скоростном шітерпале ДДС и исследуемых облученных материалах пластическая деформация не является однородное, а локализуется в полосах Портезена-Ле Шателье (ПЛШ). Определены тирана фронта полосы, деформация ті скорость деформации в полосе, скорость переметглшя фронта, а такта зависимость этих параметров от степени деформации. Изучено влияние облучения нейтронами л* параметры деформационной полосы а сталії 12Х18Я10Т.

2. Получены згенернменталыше данные о механических сгойстаах и характере пдастнческоЛ деформации в облученных железо, стали

. 12Х18ІІ10Т п сплазс 03Х20Н45М4БРЦ, иоплгапшх с различными скоростями растяжения п шпрохогі шітергало температур. Показано, что п результате радиационного гоздеЛствпя происходит изменение термо-скоростных границ протстсаяпя ДДС.

4. Разработай я использован ряд методик:

* механических испытаний образцов с высокой наведенной радиоактивностью (до 10 Кюри);

п исследования пегомогеппой пластической деформации с помощью оптпко-злегстркпгаго зкететсметра и ппкрсяЕЯортщзтра;

в автоматизации процесса сбора и обработки згепсрнментоЛЫюЯ информации;

о равномерного объемного легирования гелием нз. циклотрона одновременно и п одннакоэых условиях большого количества образцов для механических испытаний.

Ппг.птггеасаая г:ея~ость резулугатал. Результаты, пригеденикз з диссертации, могут быть пеподьзеселігл при:

1. разре5отз ф-ізичсгтаїх ссксэ для создания и при подборе радиациол-
іязстсЛ^тіх Есггструзмпснягпс натсркаЯсэ для атомных и термоядерных

pcaxTcpcrj

2. разргботгэ теории плмтичеезсп деформации и микрораэругпенля об
лученных металлических материалов;

3. оценке влияния ядерных реакций типа (n,a) )ia радиационную стой-тость конструкционных материалов;

4. планирований производства і! эксплуатации в температурно - скоростном интервале крогекаиля ДДС деталей ядерных энергетических установок, выполненных из указанных материалов.

Осцоппио пололчспия диссертации, выносимые автором на защиту:

1. экспериментальные данные о влиянии типа и флюенса облучения, температуры и скорости испытания на механические сюйства и параметры ДДС железа, стали 12Х18П10Т и сплава 03Х20Ш5М4БРЦ;

2. результаты исследования шшяння радиационного воздействии на про-яш:л:іс эффекта ЇШШ и параметры неоднородной пластической деформации Щ'Я ДДС перечисленных выше материален;

?. аппаратное з; программное обеспечение механических испытаний ра-даоаетиснмх маториалоя при температурах 250-COG К и скоростях де-О-'^иашін 10~'" - lCTV*¹.

Структура даесертааии. Диссертация состоит из ььедошш, четырех глав, заключения и сшісі:а литературы. Она содержит Н8 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 100 нахионюаний.

Априбащш роботи. Основные результаты, ирласдаииые и диссертации, долоакаш на всесоюзном семинаре "Методика и техника реакторных к послереахторных ЗЕСлсрішентод в радиационном материаловедении" (г. Димнтпоиград, 20-21 сентября 1983 г.), на 1-й Региональной конференции республик Средней Азии и Казахстана "Радиационная физика твердого те-:гл" (г. Самарканд, 1991 т.), на 2-ом межотраслевом совещании "Радиационная «физика тсердого тела" (г. Севастополь, 1-6 нюня 1591г.), на 2-й международной конференции "Радиационное воздействие на материалы ТЯР" (г. Санкт-Петербург, септдбрь 1302 г.) и иг. V-и Межгосударственном семинаре "Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов" (Санкт-Петербург, И-16 сентября 1093 г.).

Публикации. Но теме диссертации автором опубликовано 14 работ.

Во пведешш показана актуальность темы ксследоаашш и сформулировала цель диссертационной работы. Приведены основные положення, выносимые автором на защиту, указана практическая важность полученных результатов и их научная новизна.

З пердол глаяе дан краткий обзор созрекепшлх представлені; Гі о природе динамического деформационного старения, ії.ік о многостадийном процессе, связанном с блокировкой подвижных ляслокаичй атомами припаси (от сбразозания атмосферы примесных атсмоз до выделений второй фази), и рассмотрснм наиболее распространенные модели этого явления. Представлены основные результати ко исследованию ДЦС к его влиянию на механические свойства, различных металлических матерналоз с О ЦК и ПЩ решеткам;!. Обсуидена корреляция между кнтенснзпостыо процесса ДЦС и таклмк параметрами, как скорость л температура /дефермирезания, концентрация примесей внедрения и замещения. Рассмотрены экспериментальные данные, свидетельствующие о протекании иегомогеїшоґі пластической деформации в области проявлення эффекта ДЦС. Из анализа литературных данных л соотсетстзухзщнх работ по ДЦС сформулированы ос»гол-пые критерии и признаки его проявления. Отмечается, что прэхтичгскл все имеющиеся данные по ДДС относятся к нсоблучениым материалам и, кроме того, отсутствуют систематические исслсдспалия закономерностей этого явления в отечественны!: сталях и сплавах, применяемых з ядерной энергетике. В заключении первой главы формулируется постановка задачи диссертационной работы.

Во второй главе обосновал зигбор объектов иесдедозаняя и приведе;! их элементный состав, a тадяоз условия термообработки и облучения образцов. Списаны методики механических испытаний облученных материале.» с применением специально разработанных приспособлений, позволившие: а) проводить растяжениеобразцоз железа, зустепитно;! стали 12X19B1QT н пысохоникелевого сплала 03Х20ШЗМ4БРЦ, подвергнутых радиационному воздействию, з интервале температур 233-000 К; 0) азтоматизпрозать процесс сбора п обработка экспериментальной информация па база компьютера IBM PC/AT; в) реглстрлрояа-T'j и определять изменение геометрических размеров образцов непосредствен!! з ходе деформирования; г) классифицировать и изучать прерывистое течение (эффект ПЛОТ-см. рис. 1).

Исследование особенностей продяленкя ЭПЛЯГ проголила путем математического яыде.тешгя осцїгллкрулзлзгн сестазлліоігсії из реальной кривой упрочнения, а тспясгые явления, связанные с прершнегам течением и, соответственно, кегомэгелисЛ пластической деформацией, изучали с использовал нем микрохалордматра Кальвс.

З третьої глазе представлены результаты механических испытаний аеяеза, стали 12X1SH10T, енл-иа СЗХ20П45!,КБРЦ, повергнутых раяиа-цхоипему гоздейстпито, в различных температурно-скоростпых усліьйях.

ЖйЗШДі. Проведенные эксперименты (293-973 К, 1Q"⁴ - 10~³с"¹ пока-

Ріх. 3: Слочь - диаграмма растявсеаия (стрелками показаны падало (с_с) и конец (е,) про-ят.12л:!д ОНЛШ), - типичные фрагменты областей прсяа-.ения аффекта 1ШШ и xavxafyULiAjii пубчкков (і-і.сіієстк&л разрывная машина).

зали» что с повышением температуры испытания значення пределов текучести (Ус.г), прочиостн ( и показателя деформационного упрочнения (п) иесблучекпого железа несхольхо увеличиваются, достигал максимума при 525 К, а затеи наблюдается некоторое пх снижение, причем величніш коэффициентов деформационного упрочнения {К$%, Кю%) достигают наибольших значений при С00 К. Пластические характеристики железа, напротив, в области 250—150 К резво снижаются, а дальнейший рост температуры вызывает :;х увеличение до первоначального уровня около 625 К.

изменение pysuaia термообработки (увеличение тегшературы и времени отжига с 1125 К, 1 пас до 1185 К, 2 часа) привело к смещению прочностных п пластических экстремумов по температурной шкале, не меняя в целом вид термических Езикон'иостсй механических, свойств.

Оказалось, что легирование келеза гелием (до 10~³ ат. % Не) увеличл-ііолт его прочностные характеристики и приводит к появлению на температурных зависимостях пределов текучесги и прочности локализованных максимумов при 370 и 425 К. В то ке время в результате радиационного воздействия пластичность железа при комнатной температуре заметно снижается (от 23 до 15 %), а в области 370-470 К иозрастаст (до 25 %) по сравнению с необлучениьш материалом.

ЭПЛШ в необлучешюм железе, отожженном при 1125 К и деформиро-

-о-

данном со скоростью 5-Ю^-1 с"¹, регистрируется п области температур 375-575 К. В начале этою интервала (до ^00 К) на диаграммах растяжения наблюдали хаотичную зубчатость, а с дальнейшим повышением температуры превалировали зуСаи типі В. Начиная с -150 К, кроле зубчатости типа В рсгзістрируїстся срывы нг-грузхн С типа. П области 525-575 К па диаграммах растяжения наряду с зубчатими появляются и гладкие участки, а при 575 К пгблюдплн только редкие нерегулярные крупные зубцы. Увеличение температуры стглга (до 1185 К, 2 нала) привело к тому, что ЭПЛIII регистрируется л области 250-175 К.

Легирование гелием железа, отсаженного при 1125 К в течение 3 часов, приводит к тему, что па диаграммах растяжения до 450 К наблюдают лишь редкие нерегулярные зубил, а начинал с 450 К характер прерывистого течения не отличается от наблюдаемого л пеоблучеяпом материале.

Металлографические исследования показали, что на поверхности образцов лселеза, деформированных при 350-475 1С, видны параллельные полосы, свпдетельстзуюпще о протекании неоднородной деформация. Обнаружено, что в деформируемом железо в интервале проявлення ЭПЛШ формируются полосы двух типов, различающееся шириной и частотой образования: узкие и частые, соответствующие срывам нагрузки типа В и более ппірохис, связанные с появлением зубцов типа С. Установлено, что для всех исследованных температур ширина фронта деформационных irvioc с увеличением степени деформации убывает, тогда как г/еформацпя п полосе возрастает. Для одинаковой степени деформации с увеличением температуры ширина фронта полосы растет, причем теп больше, чем меньше степень деформации.

Сппад 03Х20Н45М4БРЦ. Прочностные характеристики неоолучен-пого сплава з области 295-475 К монотонно уменьшатся с растем температуры; при этом значительно сшшатотся величины равномерной деформации и коэффициента деформационного упрочнения, С повышением температуры (475-075 К) уменьшение значений предела текучесги замедляется, а величина предела прочности остается практически постоянной (~ 540МПа). Равномерная деформация з ото:! области увеличивается на 30 % по сравнению с величиной, получение:! для 475 К (до 0,43). Значення коэффициента упрочнения, возрастая, достигают максимума при 575 К, а затем уменьшаются до величины, определенной при 475 К (1900 МИа).

Облучение зысокошгкелеаого сплава (Ф=2 10^J4 nfti³) привело к резкому увеличению предала текучести (223->520 МПа) и заметному снижению тластнчиости (42—*32 %) и коэффициента деформационного упрочнении 3350—»730 МПа) при комнатной температуре, но практически не повлияло

- іо-

на величину предела прочности. В первой области температур (295—175 К) Со₍з облученного материала уменьшается интенсивнее, чем у необлучешго-го, пластичность несколько увеличивается, а коэффициент К₅% возрастает с температурой испытания.

В интервале 475-675 К у облученного сплава замедляется снижение предела текучести так, что при 625 К влияние радиационного воздействия па величину а_0>г практически исчезает. Величина равномерной деформации при этом сначала возрастает на 15 % по сравнению с полученной для 475 К, а с дальнейшим повышением температуры уменьшается до прежнего уровня. При 575 К регистрируется максимум величины коэоЗДициента деформационного упрочнения облучешюго материала (2600 Мїїа).

Показатель деформационного упрочнения Пі для необлученлою сплава СЗХ20Л45М4БРЦ с ростом температуры испытания остается практически кс:-ізиеіп:ші (~ 0,3), в то время как в облученном материале его значение ьзлрерыйно растет (от 0,14) и достигает есліічшьі 0,3 к 675 К.

В ііійблучепЕом материале ЭВ.ЛШ проявляется выше 570 К, причем критическая деформация появления зубцов с_с (равная 20 %} с ростом температуры снижается сначала резко (до 3 % при 625 К), а затем скорость ее падения уменьшается. В облученной силазе нищеная граница прерывистого течепил сменена в сторону меньших теїшератур, и падение величины с_с с ростои Т па так значительна, как а необлучешмм материале.

С цель» детальяото описания прерывистого течения рассматривали величину его интенсивности і, которая рассчитывается, как отношение работы по дефор.цлразакка материала при прерывистом гсчешш к полной рг-Сото, затрачс:и;ой иа деформирование. Установлено, что интенсивность зубчатого течения вьісокоїшселевоіч) сплава растет с повышением температуры кстштглша от нуля при 520 К до максимума при 675 К, В облученной гейтролами материала рзст I начинается уже после 420 К, но происходит медленнее, чс:а s пееблученном. При <575 К. интенсивность зубчатого течении ь необлучепцог: и сблучеішои материале становится практически одакакозей.

Изучепї.-е характера їі закономерностей пластического течения показало, что в области проявления ЭПЛПГ в несблучешюм образце одновременно млн последовательно существует насколько отдельных облаете?!, деформирующихся в данный момент интенсивнее, чем другие. Перемещение и/или расширение этих областей происходит так, что за большой временной интервал вся рабочая длина образца может оказаться деформированной практически гомогенно, и далее процесс локализации взювь повторяется.

Облучение нейтронами не сказало заметного влияния на характер и ссо-

беиг.ссти пегоїіогсзшаго пластзгсеского течения сыссконикелевош сплава ОЗХ20ІЇ45М4БРЦ.

Стлль 12Х^вЦЮТ. D необлучешго;! стали до 420 К наблюдают снижение зиачепкй предела текучести п. коэффициента деформационного упрочнения с ростом тсьшературы, а и области 450-750 К сг_0із я К$% сохраняются зза постоянном уровне. ІСром-з того, на графике (г_с>5=ДТ) регистрируются три максимума. Предел текучести ке-облученной стали уменьшается в области 233-575 К, затем до 700-750 К значение <го,э остается практически неизмеи-ішоії (~ 120 МПа), после чего наблюдается некоторое его снижение.

Основное уиеньшгпио равномерного относительного удлиз:еиия (S_v) не-облученного материала наблюдается в области теїіператур 295—175 К. Однако при дальнейшем повышении температуры пластичность зге только ие сиплается, но даже происходят некоторое увеличение _р.

Изменение режима термообработки (1325 К, 30 мпп.-»1425 К, 1 час) слабо повлияло иа ход температурных зависимостей механических характеристик стали, но привело к исчезновению локальных максимумов, наблюдаемых иа кривой (Гор — /(Т).

В результате реаііторг.ого облучения величина предела текучести стали возрастает, причем теп больше, чем внше интегральная доза. Так, при 293 К <7о,з стали, облучсішоЛ флюенсом 1,8« 10^м п/ы² увеличивается с 270 до 510 МПа. С рсстои температуры испытания аффект радиационного упрочнения отянгаэтея. Наиболее интенсивное измените предела текучести наблюдается при язшшх (до 420 К) температурах. Для стали, облученной флгаепеом 1,8-Ю²² н/м³, эффект радиационного упрочнения исчезает и районе 7С0 К, а для 1,8-Ю²³ н/н³ около 8СС К. Высота наблюдаемых иа температурной зависимости 0,s махезшумез увеличивается с возрастанием. иптегралыюй дозы облучения. В то за премя міаяшіз предела прочности стали 12Х18П10Т при облучении флззенсамн 1,0-10⁵³ -2-Ю²⁴ п/п¹ суще-ствспзю не изменились в іїселедсаапом интервала температур. -

Отмгтзщ, что облучение зкгЛтрсзіами упезгьшает пластичность сталії тем больше, чем вігатз интегральная доза облучен?, причем эффект охруп-чшгакяя сушестзешкз при ггсниг: зшо.т температуре и уменьшается по мере ее роста ток, что а области 650-700 К различие в величинах S_Vi обусловлен ксо раднанкопззми есэд2нств:;г:ч, исчезает.

Что касается коэффициента д-гфернйзшетюго упрочнения, то влияние з:гйтрозгпого облучгяпя, приводящее к заметному уменьшению значений К₆<з при кониатноз! температуре, существенно сішшазтс* и 6С0-7С0 К, хотя его иопию сбгзаруїглть п а области 800-200 К,

Изменение скорости деформации (от 10~⁴до10-*³с""^!) не оказало заметно-

го влияния на ход термических зависимостей характеристик прочности и пластичности стали.

Па графике температурной зависимости критической степени деформации е_г, соответствующей появлению зубчатости в иеоблученной стали, наблюдают (см. рис. За) два отчетливых минимума около 300 и 850 К. Увеличение скорости растяжения чривело к их смещению в сторону более высоких температур.

Изменение рензша термообработки (от 1325 К, 30 мин. до 1425 К, 60 ЫШ1.) стали уменьшило значение юшлей границы проявления ЭИЛШ и обусловило сужение ішзкотеипературиожі области прерывистого течения, в результате чего около 600 К зубчатость не наблюдалась.

После облучения нейтронами зарегистрировано некоторое увеличение значений с_е и сысшгнне низкотемпературного интервала прерывистого течения а стсрону Солее еысохих температур. В области ГСО-800 К различия в значеннях с, обусловленные радиандоиньш воздеГхтвиеи, исчезают.

На графике зависимости интенсивности зубчатого течения от тсипера-L туры тахже, пак и на графішз є_с = /(Т), иашю выделить две области, в кагадой из ссторых Гхозрастаот от нулевого значения да максимума (~ 1), ' соотьетстаукшкго наиболее явно рырагазшоиу ирогаленглз ЭПЛВ1, а затем вновь уменьшается да ипшшуиа (I -г 0).

Изменение скорости деформации, разыера зерна и дозы облучения приводят к сыещрпшо областей прерывистого течсіпп; ко теіїл'-рахуре, в связи с чем lioJSCT наблюдаться сунерпозпция или наоборот,,разделение областей.

Что касается тиков зубчатость', то в каздоЯ области прерывистого течения с ростоіі тшдерьтуры последовательно сигнямт друг друга зубцы пеопредаленкаа феріш, хаотачдые срывы нагрузки її зубцы типа А, А+Б и В (рис.2). Облучспка аезлияяо праііігуигхтьснно па терішчссіаіе границы существования каздзго із шречделгкдых выше тядгг зубцзз.

Облучение нейтронами лрлведо д телу, что в стаял при больших деформациях, (с >15 %) ширина ездосы и парость ее распространения становятся кеньше, чей в песбдучешюй стали, а деформация к скорость деформации в полосе, напротив, возрастают.

В чатнортой гласе анализируется влияние облучения на характеристики процесса ДДС в изучаемых материалах И на пх кгаагдческие свойства.

На основании общепринятых признаков ДДС установлены тсинератур-но - скоростные интервалы этого явления в кслезс, стали 12Х18Н10Ї и сплаве ОЗХ20Н45М4БРЦ. Рассмотрено влияние скорости деформации, параметров термообработки н Доз облучения нейтронами и cr-частииаии на

-.ui-^L^~s

ті ~*WvyWN/*""4r> g

¹¹ U, «ч

Ді, на

Рис. 2: Вццс.чепяиг і:з диаграмм рм-гггакя» участка прт2Ел«т!:!* ЭПЛ1Л лля сйіуігшю.І кгГїТгспїігл стеті 12Х18Ш0Т (і = 2,5- Ю^с^-1)

температурные границы области прсязяязшя дяламітеесксго деформационного старения. При зтси, з частко ста, показало, что лля всех исследованиях иатерпалоз угеличепле «хрести дефоріиірозалия яриьодкт к сцегкз-лд-о їгятергзла ДДС з стеролу (Гоя&ггях температур. Крона того, я стали 12Х18ІЇ10Т п игссаипксісгса спяггз рост едеростя деформации в есдзт к псилгелтпо геллчллы крлтячссясЯ степени дгфорлааля появления зубча-тосгя. Пс:тувс :ому, это езязаяэ с тем, что уг.елтіче'п*е скорости д&фориа-цял прл гс!зг-2:*л:с:1 температур;: (л, соотгетстсснко, пзегсаяяом козірфя-цяелтз ляф^уелл) прягодот 2 большей скорости ддпгалиія (или пяотаостп) педзягпгыгс дясдстйзцпЗ я х укедыяеятэ ядзпмстн глчшесячх зткосфер, бяезярукягдя дпелеяандл, геяедстзяе чего яптезхлвпость ДДС пздгет, а 'зелячяла с,; яоеьшігется.

Угеялг*сляе тсїпс-ратури терпесбргботкл стали пряле-дит з гелитпеякхо гсггогсппястл твердого рзстгерт. углерода э аустеллте її сд!.'езрс.*г?ы:о s росту сто гегтаСллъпостл посл-ї резкого охдаїцдсішя. З .этом случае для его расладт. (гггядо атсмед дряг.гсл гдсдрслля чі реятетял) требуется мень-пгая тергоаятяладяя, z.czarcTzr.a чего пптерзая ДДС s стали смещается в стеролу ііскьтдлх температур,

Апалдз экспериментальных результатом свидетельствует о том, что зоз-действме облучелля а-частзщамп її нейтронами ла ДДС в железе, сплаве

03Х20И45М4БРЦ л стали 12Х18Н10Т различно.

Так, в железе имлланткроьаиный гелий, вероятно, может образовывать комплексы с примесям» внедрения (С или N) и способствовать зарождению вторичных фаз. Вследствие этого концентрация азота и/или углерода в твердом растворе уменьшается, кристаллическая решетка железа очищается, плотность атмосфер Коттрслла окалывается пониженной, и в резуль-_г тате процесс ДДС в материале, легированном гелием, ослабляется. Достоверность этого предположения подтверждается не только отсутствием зуба текучести, но и зубчатою участка на площадке текучести.

В сплаве 03Х20Н45М4БРД облучение нейтронами приводит, по-видимому, к увеличению концентрации вакансий и их комплексов. Это облегчает диффузию атомов примеси, причем нижняя граница регистрации .процесса старения смещается в сторону меньших температур. Сегрегация на дислокациях и, следовательно, возможность выделения примесных атомов из твердого раствора подтверждается еще и тем фактом, что интенсивное паделі'е с температурой предала текучести облученного сплава прекращается при 475 К, в то время как з необлучешюм материале уменьшение .величины <7q,j заканчивается около 575 К.

То же самое относится и к стали 12Х18Н10Т, в которой вследствие облучения нейтронами возрастает степень певрезкдениости кристаллической рспюткл, что (на наш взгляд) облегчает выход примесей внедрения из твердого раствора па дислокации. В результате в области низкотемпературного ДДС происходит обеднений твердого раствора атомами примесей виэдре-ння, и при р&еггжелик облученной стали китенашность ДДС оказывается пониженной.

Из графиков Аррсшіуса (рис.35) определена эффективная энергия активации миграции атомов примеси для 470-670 К (75 КДк/моль), что позволило высказать предположение, что в стали и сплава в данной области температур процесс ДЦС связан с блокировкой подвидшых дислокаций атомами висдрешм (азот н/или углерод).

При температурах выше 700 К в стали 12Х1СНЮТ не наблюдается снижение интенсивности процесса старения к практически не заменю некоторое смещение области его регистрации к большим температурам вслэд-ствис облучения, поексільку внесенные облучением вакансии, облегчающие диффузию примесей замещения, практически исчезают при 700-900 К (одновременно отжигается эффект радиационного упрощения материала). Со рассчитанной эффективной энергии активации процесса появления зубчатости (250 КДхь/ыоль) можно сделать выаод, что в этой области температур ДДС стали связало с диффузией атомов замещения (вероятнее всего,