Изучение влияния дозы облучения на изменение физико-механических свойств и деформационное поведение нанокристаллических образцов Fe-10Ni-20Cr

Металлические материалы с высокой плотностью интерфейсов являются одними из наиболее перспективных кандидатов на роль конструкционных материалов для атомной энергетики. Их перспективность обусловлена высокой радиационной стойкостью. Объект исследования – сплав Fe-10Ni-20Cr с нанокристаллической структурой. Он обладает высокими прочностными свойствами и до сих пор слабо исследован в плане способов повышения радиационной стойкости за счет оптимизации интерфейсной структуры. Возможный ресурс увеличения радиационной стойкости с сохранением высоких механических характеристик таких сплавов далеко не исчерпан. Выполняемый проект нацелен на исследование процессы рекристаллизации, радиационной стойкости и изменения механических свойств нанокристаллического сплава Fe-10Ni-20Cr с ростом дозы облучения. Комплексное решение задач обеспечивалось использованием различных высокоэффективных вычислительных пакетов моделирования и современных многочастичных потенциалов межатомного взаимодействия. В проекте получены следующие результаты. Основным процессом структурных повреждений нанокристаллического образца Fe-10Ni-20Cr при низких дозах облучения является формирование кластеров точечных дефектов. С ростом дозы облучения усиливается процесс рекристаллизации зеренной структуры. Рекристаллизация структуры связана с миграцией границ зерен вследствие воздействия на них каскадов атомных смещений, притяжения к ним крупных кластеров точечных дефектов и усиления притяжения между границами зерен на малых расстояниях. Зарождение пластической деформации при одноосном растяжении всегда начинается в области тройного стыка зерен с сидячих кластеров точечных дефектов. Зарождение и последующее развитие пластичности связано в основном с генерацией дефектов упаковки. Обнаружено, что облученные образцы с меньшим размером зерен имеют большую величину предела упругости, которая медленнее понижается с ростом дозы облучения, чем в образцах с более крупными зернами.