Моделирование радиационного упрочнения нержавеющих ферритно-мартенситных и аустенитных сталей посредством облучения в ионном ускорителе. Часть 2. Разработка методологии выбора режима ионного облучения аустенитных сталей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработана и экспериментально обоснована методология выбора режима облучения аустенитных сталей в ионном ускорителе, обеспечивающего радиационное упрочнение этих сталей, идентичное реализующемуся при нейтронном облучении. В качестве критерия радиационного упрочнения используется изменение микротвердости по Виккерсу. Представлены результаты исследования радиационно-индуцированного изменения микротвердости аустенитных сталей 08Х18Н10Т и 08Х16Н20М2Т, облученных в реакторах СМ-3, ВВЭР-440, БОР-60, СМ-3 + БОР-60 до повреждающих доз 10,2–33,7 сна в интервале температур от 60 до 500°С. Для исследования радиационно-индуцированного изменения микротвердости в более широком интервале температур облучения проведены пострадиационные отжиги облученных сталей в интервале от 400 до 600°С, имитирующие облучение при температурах, равных температурам отжига. Представлены данные радиационно-индуцированного изменения микротвердости после облучения в ионном ускорителе АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» ионами Ni+4 и ионами He+ до концентраций от 0 до 7 appm/сна при повреждающих дозах 13–30 сна и температурах 300–650°С. Установлена функция перехода, связывающая температуры облучения при нейтронном и ионном облучении при заданной повреждающей дозе с целью обеспечения одинакового радиационного упрочнения аустенитных сталей.

Об авторах

Б. З. Марголин

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Автор, ответственный за переписку.
Email: mail@crism.ru
д-р техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

А. А. Сорокин

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

Л. А. Беляева

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

Список литературы

  1. Физическое материаловедение: Учебник для вузов. Т. 4: Физические основы прочности. Радиационная физика твердого тела. Компьютерное моделирование / Под общей ред. Б. А. Калина. – М.: МИФИ, 2008. – 696 с.
  2. Garner, F.A ., Radiation Damage in Austenitic Steels, Comprehensive Nuclear Materials, Amsterdam: Elsevier, 2012, V. 4, pp. 33–95.
  3. Вас Гэри С. Основы радиационного материаловедения. Металлы и сплавы. – М.: Техносфера, 2014. – 992 с.
  4. Fukuya, K. , Current understanding of radiation-induced degradation in light water reactor structural materials, Journal of Nuclear Science and Technology, 2013, No 50 (3), pp. 213–254.
  5. Курсевич И. П., Марголин Б. З., Прокошев О. Ю., Кохонов В. И . Механические свойства аустенитных сталей при нейтронном облучении: влияние различных факторов // Вопросы материаловедения. – 2006. – № 4 (48). – C. 55–68.
  6. Сорокин А. А., Марголин Б. З., Курсевич И. П., Минкин А. И., Неустроев В. С., Белозеров С. В . Влияние нейтронного облучения на механические свойства материалов внутрикорпусных устройств реакторов типа ВВЭР // Вопросы материаловедения. – 2011. – № 2 (66). – C. 131–152.
  7. Марголин Б. З., Сорокин А. А . Прогнозирование влияния нейтронного облучения на характеристики вязкого разрушения аустенитных сталей // Вопросы материаловедения. – 2012. – № 1 (69). – C. 126–147.
  8. Влияние радиационного распухания и особенностей деформирования на процессы разрушения облученных аустенитных сталей при статическом и циклическом нагружении. Часть 1. Пластичность и трещиностойкость / Б. З. Марголин, А. А. Сорокин, В. А. Швецова и др . // Вопросы материаловедения. – 2016. – № 3 (87). – C. 159–191.
  9. К вопросу о радиационном распухании и радиационном охрупчивании аустенитных сталей. Часть II. Физические и механические закономерности охрупчивания // Б. З. Марголин, И. П. Курсевич, А. А. Сорокин и др.// Вопросы материаловедения. – 2009. – № 2(58). – С. 99–111.
  10. Марголин Б. З., Пирогова Н. Е., Сорокин А. А., Кохонов В. И . Исследование механизмов коррозионного растрескивания под напряжением облученных аустенитных хромоникелевых сталей, используемых для внутрикорпусных устройств реакторов типа ВВЭР и PWR // Вопросы материаловедения. – 2020. – № 2 (102). – C. 174–199.
  11. Logan, H.L. , Stress Corrosion of Metals , John Wiley & Sons Inc., 1967.
  12. Gusev, M.N., Maksimkin, O.P., Toktogulova, D.A ., A new physical phenomenon in highly irradiated stainless steels – waves of plastic deformation – and its practical use, Bulletin of the NNC of the Republic of Kazakhstan, 2008, Is. 4, pp. 27–33.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).