информацияenglish
Материалы конференции

Кулешова Е.А. Фролов А.С. Мальцев Д.А. Букина З.В. Крикун Е.В. Жучков Г.М.

Влияние температуры облучения на механизмы радиационного охрупчивания

Многочисленные исследования показали, что сдвиг температуры хрупко-вязкого перехода (ΔTK) реализуется по двум механизмам охрупчивания: упрочняющий механизм (образование радиационных дефектов и радиационно-индуцированных преципитатов) и неупрочняющий механизм (образование зернограничных сегрегаций примесей). Температура облучения оказывает заметное влияние на перечисленные механизмы охрупчивания. С одной стороны, понижение температуры облучения увеличивает эффективность радиационной повреждаемости, с другой стороны, приводит к замедлению диффузионных процессов, к уменьшению интенсивности радиационно-индуцированных фазовых превращений и снижению скорости накопления зернограничных сегрегаций.

В работе исследованы образцы стали 15Х2НМФA класс 1 (ОМ) в состояниях: исходном и после ускоренного облучения быстрыми нейтронами в интервалах температур (50-70)°C, (120-140)°C и (290-315)°C и 400оС.

Исследования фазового состава проведены методами просвечивающей электронной микроскопии; растровой электронной микроскопии и атомно-зондовой томографии. Для исследования зернограничных сегрегаций и склонности к зернограничному разрушению ОМ использовали метод оже-электронной спектроскопии и фракторафический анализ. Изменения механических свойств стали определяли по сдвигу ΔTK образцов Шарпи и изменению предела текучести (ΔRP02).

При низкой температуре облучения (50-140°С) радиационно-индуцированные структурные изменения реализуются за счет образования дислокационных петель различного типа, изменение плотности и размеров исходных карбидных фаз и образование преципитатов не происходит. Средний размер петель возрастает с ростом температуры облучения. Таким образом, радиационное упрочнение связано только с накоплением дислокационных петель, плотность которых тем больше, чем ниже температура облучения. Зернограничные сегрегации не образуются вследствие недостаточности диффузионной подвижности атомов. В связи с этим ΔTK стали при этих температурах облучения определяется только упрочняющим механизмом.

При температуре облучения в интервале (290-300°С), характерной для ВВЭР, радиационно-индуцированные структурные изменения включают образование дислокационных петель и преципитатов. Кроме того, наблюдается образование зернограничных сегрегаций. Изменения плотности и размеров исходных карбидных фаз не происходит. Таким образом, радиационное охрупчивание обусловлено действием как упрочняющего, так и неупрочняющего механизма.

При повышенной температуре облучения 400°С наблюдается изменение плотности и размеров карбидных фаз, что приводит к росту ΔRP02. При этом плотность дислокационных петель ничтожна при полном отсутствии радиационно-индуцированных преципитатов и зернограничных сегрегаций. Таким образом, радиационное охрупчивание обусловлено действием упрочняющего механизма, но только за счет карбидных превращений. 

Полный текст доклада не представлен.