Введение к работе
Актуальность проблемы. - ,Под действием частиц высокой энергии в кристаллических телах происходят сложные структурно
- фазовые превращения, приводящие к значительным изменениям и,
как правило, к деградации их исходных свойств. Для установления
общих закономерностей изменения физико - механических свойств,
прогнозирования работоспособности конструкционных материалов
активных зон действующих ядерных и разрабатываемых термоядерных
реакторов необходимы исследования процессов зарождения п развития
дефектов структуры металлов и сплавов под облучением. В результате
многочисленных экспериментальных исследований было обнаружено,
что возникающая в результате радиадионно - индуцированной
сегрегации (РИС) неоднородность концентраций компонентов приводит
к растворению термически устойчивых и образованию радиационпо
- индуцированных выделений вторичных фаз. Как РИС, так и
распухание наблюдаются в одном и том же интервале температур
облучения, что наводит на мысль о корреляции этих двух явлений в
сплавах.
Цели диссертационной работы состоят в получении аналитических выражений, описывающих установившуюся сегрегацию компонентов (как в результате Гиббсовой адсорбции, так и под действием РИС) и в определении влияния РИС на устойчивость выделений вторичных фаз и распухание в сплавах.
Научная новизна. В работе впервые получены общие аналитические выражения для предсказания стациопарпых сегрегационных профилей в облучаемых многокомпонентных сплавах. Когда облучения нет, они преобразуются в известные уравнения Лэнгмюра - Маклина Гиббсовой адсорбции. ' С использованием разработанного метода проанализирована РИС в аустенитных нержавеющих сталях. На основе полученных сегрегационных профилей впервые определены высокотемпературная граница стабильности радиационно - индуцированных у' п G фаз и низкотемпературная граница стабильности радиациопно -подавленной фазы Лі^зСб в аустенитных нержавеющих сталях. Используя разработанную автором ЭВМ - программу, впервые удалось рассчитать до больших доз облучения самосогласованную систему уравнений, описывающих эволюцию пор. Данная методика позволила количественно проанализировать критическое влияние
кислорода на зарождение пор в ванадии при высоких температурах и показать неточность использованных ранее методов расчета эволюции пор под действием облучения. На основе развитого подхода показана ключевая роль РИС во влиянии выделений вторичных фаз на распухание сплавов. ~ ' - _
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:'
-
Метод нахождения стационарных сегрегационных профилей компонентов возле стоков точечных дефектов в многокомпонентных сплавах.
-
Способ расчета' температурных границ стабильности выделений вторичных фаз в облученных сплавах.
-
Результаты математического моделирования, эволюции вакансионных пор в сплавах при больших дозах облучения. '-,--
Практическая значимость полученных в диссертации
результатов несомненна, поскольку изменение фазового состава сплавов под облучением существенным образом: влияет на надежность их работы в качестве конструкционных материалов ядерных установок. Разработанная модель сегрегации может быть использована для предсказания стабильности. выделений вторичных фаз в облучаемых промышленных сплавах. Использование разработанной автором ЭВМ - программы эволюции вакансионной пористости позволяет по экспериментальным данным для малых доз предсказать высокодозное распухание в ряде перспективных сплавов.
Апробация. Основные результаты исследований докладывались на Международной конференции по радиационному материаловедению (Алушта, 1990), 1, 2 и 3 Международных конференциях"Радиационное воздействие на материалы термоядерных реакторов" (Ленинград, 1990, Санкт - Петербург, 1992, Санкт - Петербург, 1994), 7 Международной конференции ICFRM (Обнинск, 1995), 18-м Международном симпозиуме "Влияние облучения на. материалы" (Хайянис, США, 1996).
По теме диссертации опубликовано 9 основных работ, список которых приведен в конце автореферата. Диссертация состоит из Введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий
объем диссертации состаляет 137 странид, включая 20 рисунков, 4 таблицы и списка литературы из 172 наименований.
