Введение к работе
Актуальность теми. Прогнозирование степени радиационного охрупчнаания корпусных материалов, а тавке восстановление механических свойств радиашюнно-охрупчениоа стали является в настоящее время одними из наиболее важных задач радиационного материаловедения. Существенную роль в процессе изменения свойств материала сод облучением и при восстановительных обработках играют границы зерен.
Нагрев облученной стали вида температура облучения, повышая диффузионную подвижность точечних дефектов, является предпосылкой к появление термодинамической неустойчивости различных радиационных повреждении стали и, следовательно, создает условия для восстановления механических свойств. В то же время нагрев стали ваше 4О0С может привести к развитию процессов обратимой отпускной хрупкости из-за образовавиея зерногранич-ннх сегрегации примесных элементов, что может снижать зерно-граничную когезис и приводить к повышению критической температуры хрупкости. Таким образом, при проведении отжига радиационных дефектов протекает два когкуркруших процесса.
Кроме того, адсорбция примесей на внутренних поверхностях раздела (в частности, на границах зерен) в твердых телах может наблюдаться и при более низких температурах в случае облучения материала вдеохознергетичесюши частицами. Поэтому, достаточно распространенным является мнение, согласно которому образование радкационно-стамулированных сегрегации примесных элементов рассматривается в качестве одного кз наиболее важных механизмов, отвечающих за радиационное охрупчивание стала. Тем не менее модель, позволявши количественно оценить влияние зерво-граничкои сегрегации на механические свойства материала до сих пор не разработана и, следовательно, роль сегрегированных примесей на практике недооценивается.
В связи с зтш при оценке степени радиационного охрупчи-вания катер-лада, а также при проведении пострадиационных отяи-гов встает задача корректного учета кккетнчаеккх характеристик процесса зернограничной сегрегации нрккееннх элементов.
Шль работы. Целью езстойезэИ работа являлось исследование влияния процессов мэжкраетаяяишЗ внутренней адсорЗцвн на
изменение механических свойств стали при облучении и восстановительном отжиге. В соответствии с этой целью в работе были поставлены и решены следующие основные задачи:
разработка методики оценки склонности низколегированной Сг-NI-Ио стали к охрупчиванию при отпуске;
определение степени влияния структурного фактора (диаметра наследственного аустекитного зерна) на склонность стали к хрупкому разрушению;
оценка степени влияния процессов отпускной хрупкости на эффективность пострадиационного отжига корпусных сталей;
разработка практической схемы оценки радиационного ресурса никель-содержащих корпусных сталей на основе модели радиаци-онно-стимулированного обогащения границ зерен примесями.
Научная новизна. На основе математических моделей процесса внутренней адсорбции разработана методика оценки сдвига температуры хрупко-вязкого перехода Cr-Ni-Ио корпусных сталей в зависимости от температурно-вреыенных параметров отпуска, размера аустекитного зерна и содержания в стали фосфора и никеля. Кроме того, учитывалось влияние молибдена-и кремния на кинетику образования зерногранкчной сегрегации.
На основе разработанной схемы было показано, что причиной неполного возврата свойств корпусных материалов при пострадиационном отжиге может являться развитие в стали процессов отпускной хрупкости.
Разработана методика оценки радиационной стойкости никель-содержащих материалов корпусов реакторов.
Практическая значимость. Результаты, полученные в работе, могут быть применены для оптимизации термических обработок крупногабаритных поковок, для прогнозирования эффективности восстановительного отжига корпусных материалов и для оценки радиационного ресурса Cr-Ni-Mo корпусных сталей.
Апробация работа. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на следу ших конференциях и семенарах: семинар "Повышение свойств конструкционных сталей легированием и термообработкой" , г.Киев, 1989 г.; школа-семинар молодых ученых и специалистов по проблемам фазовых превращений в твердом теле, г.Москва, ЦНИИЧермет им.Л.П.Бардина, 1990 г.; научно-технический семинар "Прогрессивная технология и оборудование для на-
грева заготовок под ковку, штамповку, термообработку. Автоматизация и механизация средств нагрева", г.Москва, 1990 г.; III Всесоюзная конференция "Прочность материалов и конструкций при низких температурах", г.Винница, 1991 г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 140 наименований, 13 рисунков и 7 таблиц. Объем работы - 97 страниц.
Похожие диссертации на Роль эффектов зернограничного охрупчивания в изменении механических свойств корпусных Cr-Ni-Mo сталей при облучении и пострадиационном отжиге
