Радиационное распухание

параметров. Понижение пластичности стали связано с уменьшением равномерной деформации при температурах ниже 500° С. При более высоких температурах оно вызывается разрушением по границам зерен (высокотемпературное радиационное охрупчивание). Предельно низкая деформация при разрыве наблюдалась после облучения флюенсом 10аз н/сма [1]. Прогресс в этой области тормозится недостаточным пониманием механизмов пластической деформации и разрушения в отсутствие облучения, а также еще меньшим пониманием влияния возникающих под облучением дефектов на эти механизмы.

* НТРО и ВТРО — низко- и высокотемпературное радиационное охрупчивание.

проявляться такие явления, как ускоренная радиационная ползучесть, высокотемпературное радиационное охрупчивание и др.

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ РАДИАЦИОННОЕ ОХРУПЧИВАНИЕ

ВТРО было открыто сравнительно недавно — в 1963 г.— одновременно советскими и зарубежными исследователями [98]. Это явление заключается в значительном и необратимом снижении пластичности облученного материала при его испытании при температурах выше 0,5 Тпл . ВТРО наблюдали на аустенитных сталях [1 _ 8, 13—24, 27—43, 55—72], никеле и его сплавах [6, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 26, 33, 36], алюминии [32], ванадии [101, меди и ее сплавах [52], ферритных сталях [21, 39, 44] и др. Высокотемпературное радиационное охрупчивание проявляется только на поликристаллических материалах; на монокристаллах это явление не наблюдается [25], что свидетельствует о связи ВТРО с процессами, происходящими на границе зерен. Действительно, материалы, на которых наблюдается ВТРО, разрушаются преимущественно по границам зерен. Высокотемпературное радиационное охрупчивание в отличие от обычного низкотемпературного радиационного охрупчивания не может быть устранено длительным отжигом при высоких температурах.

Глава 4. Высокотемпературное радиационное охрупчивание

ченных в экспериментах на реакторах. В материалах, облученных в реакторах, в результате нейтронного и у-облучения образуются различные дефекты, их скопления, комплексы дефектов, продукты ядерных реакций. Это обстоятельство затрудняет выделение основных причин, ответственных за высокотемпературное радиационное охрупчивание. Поэтому необходимы эксперименты, в которых изучалось бы отдельно влияние каждого из типов дефектов на потерю пластичности материалов. С этой целью использовали широкий набор пучков таких заряженных частиц.

Изменение пластичности никеля и стали ОХ16Н15МЗБ, облученных электронами с энергией выше и ниже порога ядерных реакций, протонами и а-частицами, приведено на 35 и 36 [26]. Видно, что высокомолекулярное радиационное охрупчивание

Глава 4. Высокотемпературное радиационное охрупчивание

из полученных экспериментальных результатов следует, что радиационные дефекты не могут быть ответетвенными за высокотемпературное радиационное охрупчивание.

оставшийся тритий удаляют из образцов отжигом в высоком вакууме. Как показали испытания образцов, насыщенных гелием по такой технологии, при этом также наблюдается высокотемпературное радиационное охрупчивание.

В книге обобщены теоретические и экспериментальные исследования по наиболее важным вопросам физики радиационных повреждений (первичные повреждения, радиационное упрочнение и охрупчивание, радиационное распухание и рост материалов).

РАДИАЦИОННОЕ РАСПУХАНИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Радиационное распухание представляет собой ярко выраженное проявление конкуренции сил взаимодействия в дефектной структуре кристалла. Следовательно, исследования радиационного! распухания являются источником столь необходимой в физике-твердого тела информации о взаимодействии точечных дефектов с дислокациями, порами, когерентными и некогерентными границами и о перераспределении точечных дефектов между однородно и неоднородно распределенными стоками различной эффективности.

114 Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплавов

116 Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплавов

Эксперименты по ионному облучению позволяют осуществлять более строгий контроль за величиной дозы облучения, температурой образца и другими параметрами по сравнению с экспериментами на реакторах; проводить эксперименты при циклических условиях облучения; предварительно, импульсно и непрерывно вводить гелий (или атомы других газов) в любом соотношении с числом смещенных атомов; набирать дозы, не достигаемые в действующих ядерных установках; проводить исследования по влиянию на радиационное распухание материалов скорости смещения атомов, изменяя ее в широких пределах, в связи с чем ионное облучение широко используется при исследовании закономерностей развития радиационного распухания материалов (построение дозной, дозно-скоростной, температурной зависимостей распухания), а также при изучении механизмов зарождения и роста пор, механизмов подавления или ускорения радиационного распухания металлов и сплавов примесными атомами.

Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплазоб

120 Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплавов

122 Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплавов

124 Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплавов

'26 Глава 5. Радиационное распухание металлов и сплавов