Радиационное упрочнение

Радиационное упрочнение металлов и сплавов зависит от флюенса нейтронов, температуры и состава облучаемого сплава, флакса нейтронов и от их спектра. В качестве меры радиационного упрочнения применяют прирост предела текучести Δσ_т. Зависимость радиационного упрочнения тугоплавких металлов от флюенса нейтронов Ф_н можно записать так: где n-показатель степени, зависящей от флюенса; А-коэффициент пропорциональности. При больших флюенсах (более 10²³м^-2) наблюдается насыщение радиационного упрочнения вследствие ряда причин: перекрытия полей упругих напряжений при достижении определённой плотности радиационных дефектов; дислокационного каналирования; образования упорядоченной структуры дефектов.

Рисунок 2.2 - Температурная зависимость механических свойств облученного нейтронами ниобия, Ф=(3-4)·10²³ м^-2 (Е>0,1 МэВ) (Δ,×-исходные значения σ_0,2 и σ_всоответственно) [1]

Радиационное упрочнения сплавов ниобия велико (Δσ_т=400-450 МПа) при сравнительно низких температурах (до 400˚С) и мало (Δσ=0) при Т_обл>400˚C. Исключение установлено на Nb технической чистоты, у которого прирост σ_в и σ_0,2 (рисунок 2.2) установлен после облучения при 1100°С. Возможно, это упрочнение обусловлено образованием пор как стопоров дислокаций при облучении нейтронами до флюенса, большего порогового (около 1,5·10²⁵) для порообразования. Сплав Nb–1%Zr после облучения при 450°С в реакторе EBR-II до Ф = (3,0-3,7)·10²⁶м^-2 (Е>0,1 МэВ) испытал радиационное упрочнение в 100—300%. Прирост прочности и микротвердости облученного ниобия и его сплава Nb—1%Zr определяется перераспределением примесей внедрения и изменением кинетки порообразования, зависит от температуры облучения и флюенса и достигает 115% (Т_обл=425°С, Ф = 2,5·10²⁶м^-2).Сплав Nb—1%Zr испытывает меньший прирост Δσ_т по сравнению с чистым Nb [2].

Дата добавления: 2015-09-04