22.Радиационные эффекты в конструкц. Матер(29)

Рад охрупчев перл сталей- выражается в сдвиге крит. те-ры хрупкости в сторону ее повыш. и снижен. работы разрушения образцов при испытании на изгибе растяжение в области т-ры вязкого разруш. Связь м/у увеличением крит. те-ры хрупкости и флюенсом выражается: ΔТ_F=АFⁿ , где n=1/3; А - коэф. завис. от т-ры облучения, химического состава и других характеристик материала. Как правило А опред. экспериментально.

Рад ползучесть металлов: облуч. создает в мат-ле большое к-во точ. дефектов, концентр. кот. на несколько порядков превыш. равновесную при данной т-ре. Далее эти дефекты могут аннигилировать, рекомбинировать на уже сущ. в материале стоках (границах зерен, дислокациях) или агломерироваться в некие комплексы (дислокационные петли). В свою очередь, эти петли становятся дополнит. стоками для радиационных точ. дефектов. Т.к. за явление ползучести (накопление пластической деформации во времени) ответственно движение дислокаций, то в основе влияния облучения на эти характер. жаропрочности должен лежать процесс взаимодействия РТД с ансамблем уже существующих и вновь образующихся

дислокаций.

Радиационное распухание неделящихся материалов: Увеличение общего объема кристаллов за счет зарождения и роста вакансионных скоплений в вижде пор назыв. вакансионным распуханием

ВТРО характеризуется - практически необратимым снижением пластичности материала при кратковременном испытании на растяжение образцов, облученных в области тем-ры выше0,5Тпл; причем с повышением тем-ры испытания эффект усиливается; в то же время характеристики прочности остаются близкими к значениям для необлученного материала

- уменьшением времени до разрушения и деформации при испытании материала на длительную прочность;

- разрушение образцов в процессе испытания происходит в основном по границам зерен и наблюдается только в поликристаллических материалах

23. Дефектообразование при облучении.

Возд облуч привод к 3 первичным процессам: - ионизация атомов кристалла;

- яд. реакции, в резуль. которых изменяется химический состав исходных материалов;

- смещение атомов из своих регулярных положений.

При соударении с атомом кристалла н-н передает ему энергию, выбивая его из регулярного положения в кристаллической решетке. При этом, в последней образуется вакансия. В приближении упругого соударения энергия первично выбитого атома (ПВА) опред. выражением:

где Т - энергия бомбардирующей

частицы, М₁ и М₂ - массы бомбардирующей частицы и атома кристалла, θ- угол рассеяния бом-ей частицы. Нетрудно увидеть, что mах возможная энергия получается при лобовом столкновении Θ=180°.

Если ПВА получает энерг., большую некоторой энергии Е_ь то при последующем перемещ/ по кристаллу дефектов он почти не создает и его энергия затрачивается на ионизацию атомов вещества. После замедления ПВА до энергии, меньшей Еi ионизации нет, и энергия атома тратиться на создание дефектов кристаллич/ строения. Величина Ei=атомному весу

материала, выраженному в кэВ. Например, для железа Е, = 56 кэВ. Такой ПВА инициирует целую последовательность (каскад) вторичных, третичных и т.д. смещений, пока вся энергия ПВА не уменып.до величины Еd недостат. для выбивания атома из узла кристаллической решетки. Пороговая энергия Еdобразов, смещения составляет величину около 25 эВ В ядре каскада образ, пересыщенная вакансиями область - так назыв. обеденная зона. Межузельные атомы в результате замещающих столкновений уходят на переферию каскада Согласно модели Кинчина-Пиза ПВА с энергией Е<Еi создает: υ=Е/Еd пар Френкеля (междоузельный атом - вакансия). Число смещений, производимых в единице объема материала за время t, будет: d=N0τσυφ

где N₀ - число атомов в единице объема; ф - поток н-ов; о - сечение упругого взаимед. н-ка с ядром атома среды. Непрерывное образование дефектов сопровождается непрерыв. же возвращением атомов в узлы кристаллической решетки. За время t каждый атом окажется смещенным из узла d/Nо раз. Этой величиной часто характ. степень радиационного поврежд. материала При T>0.3 Тпл - вакансии oбъед в дислокац. петли При (0.3-0,5)Тпл вакансии объед в поры. При более вые т-ах -0,5Тпл эффекты излуч, связанные с яд реакцией, привод к измен хим. состава. Характерные эффекты:

1 Изменение мех.свойств.

2 Вакансионное распухание.

3. Коррозия поверхности, блистеринг.

4. Радиационный рост. 5 Газовое распухание.6, Ускорение коррозии.Окисление.Ухудшение совместимости