Анализ радиационной стойкости модифицированной ДУО жаропрочной ферритно-мартенситной стали при облучении ионами железа при температурах 350-500°С до дозы 100 сна (итоговый)

Объектом работы является исследование радиационной стойкости дисперсно-упрочненных оксидами сталей ЭП-450 ДУО и ЭП-823 ДУО методом ускоренного облучения ионами. Цель работы - облучение образцов стали ионами до повреждающей дозы 100 смещений на атом (сна) в зоне исследования; анализ величины упрочнения облученной области материала методом наноиндентирования. В процессе выполнения работы проводились: - эксперименты по облучению ионами Fe^2+ с энергией 5.6 МэВ образцов сталей ЭП-450 ДУО, ЭП-823 ДУО до дозы 100 сна при температурах облучения 350, 400, 450 и 500 °С; - исследование однородности твердого раствора методами атомно-зондовой томографии до и после облучения; - исследование микроструктуры сталей до и после облучения; - исследование упрочнения радиационно-модифицированного ионами слоя облученных образцов методом динамического индентирования. Показано, что в результате облучения происходит как перерастворение оксидных частиц Y-Ti-O, так и образование радиационно-индуцированных кластеров типа Ni-Si-Mn и Cr-C. Обнаружено, что кластеры Ni-Si-Mn постепенно уменьшаются в размере с ростом температуры с 5 нм при 400°C до 3 нм при 500°C, а кластеры Cr-C наоборот увеличиваются в размере с 5 нм при 400°C до 9 нм при 500°C, при этом происходит уменьшение их числа с ~ 10^23 м^-3 до ~ 10^22 м^-3. Количество кластеров Ni-Si-Mn при 450°С в 4 раза больше чем при 400°С, и уменьшается до10^22 м^-3 при 500°С. Показано, что наиболее сильный темп радиационного упрочнения наблюдается в области температур облучения 400 и 450 °С. Максимальное упрочнение для стали ЭП-450 ДУО составляет 870 Мпа, а для стали ЭП-823 ДУО - 650 Мпа, и достигается в обоих случаях при 400 °С.