ВЛИЯНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ КАСКАДОВ АТОМНЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ НА КИНЕТИКУ РОСТА ВЫДЕЛЕНИЙ В КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ РЕАКТОРОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ

А. И. Рязанов, М. А. Петухов

Аннотация


Концентрация и средний размер выделений фаз, обогащенных примесными атомами, в материалах при облучении, в частности, меди, никеля, марганца в корпусной стали реактора в значительной степени влияет на прочностные характеристики. В настоящей работе предложена теоретическая модель влияния процессов образования каскадов атомных столкновений в материале, подвергающемся облучению быстрыми нейтронами, на кинетику роста обогащенных медью выделений на стадии коалесценции. Аналитическим путем для крупных выделений найдены изменения функции распределения по размеру, временные зависимости концентрации и среднего размера в зависимости от дозы облучения быстрыми нейтронами на стадии коалесценции, а также асимптотики изменений критического размера выделений. Теоретические результаты сравниваются с экспериментальными.

Полный текст:

PDF

Литература


Дуб А.В., Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П. Влияние химической и структурной неоднородности корпусной стали ВВЭР на критическую температуру хрупкости при облучении. - Атомная энергия, 2012, т. 112, вып. 1, с. 31-38.

Бондаренко А.И., Савин М.М., Субботин А.В. Модель совместного упрочнения кристаллических материалов когерентными и некогерентными выделениями применительно к облученным сплавам с о.ц.к.-структурой на основе железа. - Там же, 2005, т. 98, вып. 5, с. 332-341.

Wollenberger H. Phase transformations under irradiation. - J. Nucl. Mater., 1994, № 216, p. 63-77.

Метелкин Е.В., Рязанов А.И., Семенов Е.В. Разработка новых теоретических моделей для исследования образования каскадов и субкаскадов атомных столкновений в облучаемых твердых телах. - Журн. экспер. и теор. физики, 2008, т. 134, вып. 3(9), с. 469-480.

Рязанов А.И., Могилюк Т.И., Семенов Е.В. Использование кинетического уравнения Больцмана для исследования размножения быстрых электронов в облучаемых материалах. - Там же, 2012, т. 141, вып. 4, с. 675-682.

Ryazanov A.I., Metelkin E.V., Semenov E.V. Modeling of cascade and sub-cascade formation at high PKA energies in irradiated fusion structural materials. - J. Nucl. Mater., 2009, v. 386-388, p. 132-134.

Ryazanov A.I., Semenov E.V. Radiation damage formation in fusion structural materials due to elastic and inelastic processes. - Ibid., 2011, v. 417, p. 1074-1077.

Phythian W., English C. Microstructural evolution in reactor pressure vessel steels. - Ibid., 1993, v. 205, p. 162- 177.

Miller M., Burke M. An atom probe field ion microscopy study of neutron-irradiated pressure vessel steels. - Ibid., 1992, v. 195, p. 68-82.

Buswell J., Bischler P., Fenton S., Ward A. Microstructural developments in neutron-irradiated mild steel submerged-arc weld metal. - Ibid., 1993, v. 205, p. 198- 205.

Russell K., Brown L. A dispersion strengthening model based on differing elastic moduli applied to the iron-copper system. - Acta Met., 1972, № 20, p. 969-974.

Gokhman A., Boehmert J., Ulbricht A. Kinetic study of copper precipitates under VVER-type reactor conditions. - Rad. Eff., 2003, № 158, p. 783-792.

Monnet I., Dubuisson P., Serruys Y. e.a. Microstructural investigation of the stability under irradiation of oxide dispersion strengthened ferritic steels. - J. Nucl. Mater., 2004, v. 335, p. 311-321.

Yoshitake T., Ohmori T., Miyakawa S. Burst properties of irradiated oxide dispersion strengthened ferritic steel claddings. - Ibid., 2002, v. 307, p. 788-792.

Klueh R., Harries D. High-Chromium Ferritic and Martensitic Steels for Nuclear Applications. West Conshohocken, PA: ASTM, 2001, p. 39.

Lee J., Jang C., Kim I., Kimura A. Embrittlement and hardening during thermal aging of high Cr oxide dispersion strengthened alloys. - J. Nucl. Mater., 2007, v. 367, p. 229-233.

Turkin A.A., Turkin Yu.A., Bakai A.S. Modelling of cascade-induced dissolution of coherent chromium precipitates in copper. - Ibid., 1995, v. 223, p. 143-150.

Wanderka N., Ramachandra C., Wahi R., Wollenberger H. Radiation-altered phase stability of a precipitate-hardened copper alloy. - Ibid., 1992, v. 189, p. 9-13.

Russell K. Phase instability under cascade damage irradiation. - Ibid., 1993, v. 206, p. 129-138.

Зельдович Я.Б. К теории образования новой фазы. - Журн. экспер. и теор. физики, 1942, № 12, с. 525-538.

Лифшиц И. М., Слезов В. В. О кинетике диффузионного распада пересыщенных твердых растворов. - Там же, 1958, № 35, с. 479-492.

Odette G. On the dominant mechanism of irradiation embrittlement of reactor pressure vessel steels. - Scripta Met., 1983, № 17, p. 1183-1188.

Kuleshova E.A., Gurovich B.A., Shtrombakh Ya.I. e.a. Microstructural behavior of VVER-440 reactor pressure vessel steels under irradiation to neutron fluences beyond the design operation period. - J. Nucl. Mater., 2005, v. 342, p. 77-89.

Monasterio P., Wirth B., Odette G. Kinetic Monte Carlo modeling of cascade aging and damage accumulation in Fe-Cu alloys. - Ibid., 2007, v. 361, p. 127-140.

Turkin A.A., Bakai A.S. Formation of steady state size distribution of precipitates in alloys under cascade-producing irradiation. - Ibid., 2006, v. 358, p. 10-25.

Turkin A.A., Bakai A.S. Recombination mechanism of point defect loss to coherent precipitates in alloys under irradiation. - Ibid., 1999, v. 270, p. 349-356.

Kiryukhin N.M., Sagalovich V.V., Slezov V.V. Kinetics of the coalescence of two-component precipitates dissolved in cascades. - Phys. Met. Metallography, 1989, № 68, p. 190-193.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.