ПОЗИТРОННЫЕ АННИГИЛЯЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ СДИСЛОКАЦИЯМИ И ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫМИ ВЫДЕЛЕНИЯМИ В Fe-Ni СПЛАВАХ НА РАННИХ СТАДИЯХ РАДИАЦИОННОЙ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Перминов Денис Александрович

• Перминов Денис Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Перминов Денис Александрович

Введение

Глава 1. Основные методы снижения вакансионного распухания аустенитных сталей

1. 1 Влияние легирования на распухание аустенитных сплавов

1.2 Холодная пластическая деформация

1.3 Стареющие сплавы

1.4 Постановка задачи

Глава 2. Применение позитронной аннигиляционной спектроскопии для исследования структуры металлов

2.1 Поведение позитрона в кристалле

2.2 Взаимодействие позитронов с дефектами

2.3 Применение позитронной аннигиляционной спектроскопии для исследования выделений второй фазы в металлических системах

2.4 Выводы к главе

Глава 3. Материалы и методы исследования

3.1 Исследуемые образцы

3.2 Методики генерации дефектов деформированием и облучением, а также проведения стареющих и изохронных отжигов

3.3 Методики исследования исходной микроструктуры образцов

3.4 Измерение спектров угловой корреляции аннигиляционного излучения

3.5 Расчет первичной повреждаемости при облучении многокомпонентных сплавов

Глава 4. Эволюция микроструктуры сплавов на основе Бе-№ при пластической деформации и термическом старении

4.1 Эволюция дефектной структуры при пластической деформации и последующем отжиге. Влияние титана на взаимодействие позитронов с дислокациями

4.2 Исследование микроструктуры состаренных железоникелевых сплавов. Взаимодействие позитронов с интерметаллидными выделениями

4.3 Выводы к главе

Глава 5. Влияние легирующих добавок титана и алюминия на эволюцию дефектной структуры при электронном облучении и последующем отжиге сплавов железо-никель

5.1 Накопление дефектов в процессе облучения при комнатной температуре и последующий их отжиг

5.2 Накопление дефектов в процессе облучения при повышенных температурах и последующий их отжиг

5.3 Выводы к главе

Глава 6. Влияние дислокационной структуры на эволюцию вакансионных дефектов при электронном облучении

6.1 Электронное облучение и последующий изохронный отжиг сплавов с развитой дислокационной структурой

6.2 Влияние дислокационной структуры на накопление дефектов

6.3 Особенности взаимодействия точечных дефектов с дислокациями в сплаве железо-никель, легированном титаном

6.4 Выводы к главе

Глава 7. Влияние интерметаллидных выделений на накопление и отжиг радиационных дефектов в состаренных сплавах Fe-Ni-Al и Fe-Ni-Ti

7.1 Облучение электронами при различных температурах и последующий отжиг состаренных сплавов

7.2 Эволюция вакансионных дефектов в состаренных сплавах с различной дисперсностью выделений при электронном облучении

7.3 Возможные механизмы влияния интерметаллидных наночастиц на поведение вакансионных дефектов

7.4 Выводы к главе

Заключение

Список литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ПОЗИТРОННЫЕ АННИГИЛЯЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ СДИСЛОКАЦИЯМИ И ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫМИ ВЫДЕЛЕНИЯМИ В Fe-Ni СПЛАВАХ НА РАННИХ СТАДИЯХ РАДИАЦИОННОЙ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ»

Актуальность темы

Аустенитные нержавеющие стали и сплавы являются широко распространенными конструкционными материалами ядерных реакторов. Эти сплавы проработаны с технологической точки зрения, обладают наилучшими эксплуатационными характеристиками, их радиационная повреждаемость достаточно тщательно исследована. Стали и сплавы рассматриваются также как перспективные материалы для атомных реакторов следующего поколения, разрабатываемых сегодня.

Аустенитные стали и сплавы подвержены радиационно-индуцированному распуханию (увеличению линейных размеров при облучении), что обусловлено накоплением в них дефектов вакансионного типа [1-4]. Наиболее эффективно снизить вакансионное распухание можно введением в сплавы либо дополнительных стоков для точечных дефектов, либо центров, усиливающих взаимную рекомбинацию дефектов [1,5].

Эффективными стоками для точечных дефектов являются дислокации, которые образуются в процессе пластической деформации. Многочисленные работы показывают, что введение дислокаций путем деформации прокаткой на 10-40% позволяет снизить распухание сталей в несколько раз [6]. С увеличением степени деформации и, соответственно, плотности дислокаций, увеличивается длительность инкубационного периода (стадия, при которой отсутствуют поры, которые можно было бы обнаружить и идентифицировать, например, с помощью электронно-микроскопических, рентгеноструктурных и пр. исследованиях), уменьшается скорость роста пор и т.д. Однако эффект исходной дислокационной структуры проявляется лишь при дозах, не превышающих 50-60 смещений на атом (сна). В процессе облучения происходит переползание дислокаций и рекомбинация дислокаций дипольной конфигурации, в результате чего исходная дислокационная структура практически полностью исчезает [7]. При более высоких дозах распухание сталей снижается незначительно, а в некоторых случаях даже возрастает по сравнению с предварительно отожженными сталями [8]. Следует отметить, что дислокации обладают преференсом (предпочтением к поглощению) по отношению к межузельным атомам, что является причиной возникновения вакансионных скоплений вблизи дислокаций. Снизить эффект преференса и закрепить дислокации можно введением в стали примесей или выделений, которые являются препятствиями для движения дислокаций. Этот эффект позволяет стабилизировать дислокационную структуру. В литературе также предполагается [1,9], что закрепленные дислокации не обладают предпочтением к поглощению того или иного точечного дефекта. Благодаря этому можно снизить возникающее при облучении вакансионное пересыщение и, соответственно, распухание сталей. Однако,

экспериментальных данных, связанных с исследованием влияния примесей на эффективность взаимодействия точечных дефектов с дислокациями, на сегодняшний день крайне мало.

Снизить вакансионное распухание позволяет также применение стареющих сталей и сплавов, в которых происходит радиационно-индуцированное образование когерентных частиц интерметаллидов типа М^Ц^^) [10]. Как показывают экспериментальные данные, представленные в литературе, в том случае, когда в сплавах присутствует высокая концентрация мелкодисперсных выделений, когерентных матрице, распухание удается снизить в несколько раз по сравнению с аналогичными сталями и сплавами, не содержащими выделений [11]. При этом, в отличие от деформированных сталей, в стареющих сталях эффект выделений проявляется и при высоких дозах облучения (60 сна и выше). Однако механизм влияния выделений на накопление дефектов на сегодняшний день не установлен. Кроме того, в литературе отсутствуют данные по зависимости эффекта выделений от их типа, размера и плотности, а также условий облучения, в частности, температуры, дозы и др.

Определить особенности взаимодействия радиационных дефектов с дислокациями и интерметаллидными выделениями позволяют исследования поведения точечных дефектов в сплавах и сталях на ранних стадиях облучения (до 1 сна). На этих стадиях формируются небольшие скопления дефектов в виде зародышей петель либо трехмерных кластеров, которые по мере увеличения размера трансформируются, соответственно, в дислокационные петли или поры. Таким образом, свойства и тип дефектов, формирующихся в материале при облучении до высоких доз (1 сна и более), задается структурой скоплений дефектов, образующихся на ранних стадиях. В то же время исходная микроструктура при малых дозах не меняется, что упрощает понимание происходящих процессов.

Наилучшим методом создания дефектов в рамках изучения взаимодействия радиационных дефектов с особенностями микроструктуры сталей и сплавов является облучение электронами. Электронное облучение, в отличие от нейтронного и ионного, генерирует свободно мигрирующие точечные дефекты (вакансии и межузельные атомы). Это позволяет изучать взаимодействие радиационных дефектов с примесями и несовершенствами кристаллической решетки сплава, связанными с особенностями его микроструктуры.

Одним из наиболее эффективных методов, позволяющих исследовать поведение дефектов на ранних стадиях облучения, является позитронная аннигиляционная спектроскопия (ПАС). ПАС активно используется для изучения дефектов вакансионного типа (вакансий, вакансионных кластеров, нанопор, петель вакансионного типа), дислокаций, а также, в ряде случаев, нано-размерных выделений вторых фаз. При этом ПАС обладает высокой чувствительностью к дефектам как по размерам (от 0,1 до 3 нм), так и по концентрации

6 3 12 15 2

(вакансии: 10-6-10-3 на атом, дислокации: 1012-1015 ' м- ) дефектов. Благодаря высокой

чувствительности и избирательности к дефектам вакансионного типа, ПАС позволяет исследовать поведение вакансионных дефектов на начальной стадии радиационной повреждаемости, когда получение подобной информации другими широко используемыми методами (в частности, электронной микроскопией, измерением остаточного электросопротивления) невозможно или сильно затруднено. При этом, в отличие, например, от атомно-зондовой спектроскопии, позитрон-аннигиляционные исследования не приводят к разрушению исследуемого образца.

Следует отметить, что аустенитные нержавеющие стали являются многокомпонентными системами. В сталях, как правило, присутствуют различные технологические примеси (например бор, углерод, фосфор и др.), которые могут взаимодействовать с дефектами. Кроме того, в процессе термического отжига или облучения в сталях образуются многочисленные как когерентные, так и некогерентные выделения вторых фаз, которые также взаимодействуют с точечными дефектами. Это затрудняет интерпретацию полученных экспериментальных данных. Поэтому, большой интерес представляет изучение поведения дефектов в модельных аустенитных железоникелевых сплавах.

Целью работы являлось изучение особенностей взаимодействия радиационных дефектов с дислокационной структурой, а также интерметаллидными выделениями №3Т1 и №3А1 в

-4 -3

модельных сплавах Бе-№ на ранних стадиях облучения (10- -10- сна) методом позитронной аннигиляционной спектроскопии.

Для выполнения данной цели решались следующие задачи:

1. Выявить особенности влияния исходной дислокационной структуры на накопление радиационных дефектов в сплаве Бе-№ и стареющем сплаве Бе-№-Т1 на ранних стадиях облучения.

2. Установить, влияют ли интерметаллидные выделения на взаимодействие точечных дефектов с дислокациями.

3. Выявить зависимость эффективности влияния частиц №3Т1 и №3А1 на накопление радиационных дефектов от температуры облучения, типа и дисперсности частиц.

4. Определить возможные механизмы взаимодействия точечных дефектов с интерметаллидными выделениями №3Т1 и №3А1 в сплавах Бе-№ на ранних стадиях облучения.

Научная новизна работы

1. Установлено, что в сплавах на основе Бе-№ с развитой дислокационной структурой в процессе облучения на ранних стадиях усиливается накопление вакансионных дефектов по сравнению с отожженным сплавом, несмотря на высокую среднюю плотность дислокаций, что обусловлено преференсом (предпочтением в поглощении) дислокаций по отношению к межузельным атомам.

2. Экспериментально показано, что присутствие частиц №3^ на дислокациях снижает преференс дислокаций по отношению к межузельным атомам. Благодаря этому в деформированном сплаве накопление дефектов при облучении происходит менее интенсивно по сравнению с накоплением дефектов в сплаве Бс-№ с аналогичной микроструктурой.

3. Установлено, что скорость накопления вакансий в процессе облучения в состаренных сплавах Fe-Ni-Al и Fe-Ni-Ti, содержащих мелкодисперсные (1-8 нм) гомогенно распределенные частицы интерметаллидных выделений, уже на ранних стадиях облучения снижена по сравнению со скоростью накопления дефектов в сплавах, отожженных на твердый раствор. Этот эффект существенно зависит от температуры облучения, а также от размеров, плотности и типа частиц.

4. На основании анализа полученных результатов, а также данных, представленных в литературе, показано, что благодаря наличию упругих напряжений на границах выделение-матрица, выделения сдерживают миграцию точечных дефектов и их отжиг на далеких стоках, а также создают встречные потоки точечных дефектов разного типа, в результате чего усиливается взаимная рекомбинация дефектов.

Научная и практическая значимость работы

В настоящей работе получена новая информация о влиянии дислокационной структуры, а также когерентных интерметаллидных выделений на накопление вакансионных дефектов в

-4 -3

модельных железоникелевых сплавах на ранних стадиях облучения (10- -10- сна). Исследованы зависимости эффекта выделений от их типа и дисперсности, а также температуры облучения. Изучено влияние гетерогенно распределенных на дислокациях выделений на эффективность взаимодействия дислокаций с точечными дефектами. Полученные в работе данные могут быть использованы при прогнозировании радиационной повреждаемости аустенитных нержавеющих сталей и сплавов при высоких дозах облучения, а также при разработке методов улучшения их радиационной стойкости. Обнаруженные в работе конфайнмент (локализация) позитронов в выделениях, а также эффект блокировки захвата позитронов дислокациями могут быть использованы для изучения процессов гомогенного и гетерогенного зарождения и роста частиц интерметаллидной фазы при термическом, механическом и радиационном воздействиях.

Основные результаты, представленные в диссертационной работе, выполнялись в рамках программы РАН (01.2.006 13394 «Импульс»), а также проектов РФФИ (№№ 04-02-16053, 07-02-96052-р_урал_а, 07-02-00020-а, 11-03-00018-а), МНТЦ (№ 3074.2) и Президиума УрО РАН (№ 09-М-23-2004).

Положения, выносимые на защиту:

1. В предварительно деформированных сплавах Fe-Ni и Fe-Ni-Ti в процессе облучения

происходит интенсивное накопление вакансий, несмотря на высокую среднюю плотность стоков для точечных дефектов. Это обусловлено преференсом (предпочтением в поглощении) дислокаций по отношению к межузельным атомам. Преференс обусловлен меньшими подвижностью вакансий и эффективностью их поглощения дислокациями по сравнению с соответствующими величинами для межузлий.

2. Интерметаллидные выделения №3Т1, расположенные на дислокациях, снижают преференс дислокаций по отношению к межузельным атомам. Благодаря этому в деформированном сплаве Бе-№-Т1 накопление вакансионных дефектов происходит менее интенсивно по сравнению со сплавом Бе-№ с аналогичной структурой.

3. Гомогенно распределенные наноразмерные (1-8 нм) интерметаллидные выделения №3Т1 и №3А1 эффективно снижают интенсивность накопления вакансионных дефектов в сплавах на основе Бе-№ при облучении. При этом данный эффект зависит от температуры облучения, размера и типа выделений.

4. Упругие напряжения, действующие на границах выделение-матрица, сдерживают миграцию точечных дефектов и их отжиг на далеких стоках, а также создают встречные потоки точечных дефектов разного типа, в результате чего усиливается взаимная рекомбинация дефектов.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием аттестованных образцов, аттестованных экспериментального оборудования (спектрометр угловой корреляции аннигиляционного излучения (УКАИ), ускоритель ЛУЭ-5 лаборатории нанокомпозитных мультиферроиков) и методов обработки экспериментальных данных (программа Б1§шаР1о1 12). Результаты исследований, приведенные в настоящей работе, хорошо согласуются между собой и не противоречат известным в научной литературе данным и представлениям.

Личный вклад автора

Автор принимал личное участие в подготовке образцов, а также проведении изотермических и изохронных отжигов образцов сплавов. Автор осуществлял обработку спектров угловой корреляции аннигиляционного излучения (УКАИ) и расчет аннигиляционных параметров, на основе которых им были определены концентрации дефектов, присутствующих в исследуемых образцах. Диссертантом также были рассчитаны концентрации пар Френкеля, образующихся в исследуемых сплавах при облучении. Облучение исследуемых образцов на ускорителе электронов проводилось автором совместно с А.Э. Давлетшиным, С.Е. Даниловым, А.П. Дружковым и В. А. Павловым. Измерения спектров угловой корреляции аннигиляционного излучения проводились диссертантом совместно с А.П. Дружковым. Исследования структуры состаренного сплава Бе-№-Т1 с помощью сканирующего туннельного микроскопа были

выполнены К.В. Шальновым. Структурные исследования методом просвечивающей электронной микроскопии проводились Н.Л. Печеркиной в лаборатории механических свойств ИФМ УрО РАН. На всех этапах выполнения работы автор совместно с руководителем и соавторами принимал непосредственное участие в постановке задач, обсуждении полученных результатов, а также написании статей и тезисов докладов. Результаты исследований неоднократно докладывались лично автором на российских и международных конференциях.

Апробация работы

Основное содержание диссертации изложено в 14 публикациях, из них 13 статей, включенных в Перечень ВАК и систему цитирования Web of Science (пункты [93,120, 123-133] в списке литературы), и одна глава в монографии (пункт [134] в списке литературы). Результаты работы также докладывались и обсуждались на:

- Международном Уральском Семинаре «Радиационная физика металлов и сплавов», г. Снежинск, 2001г., 2003 г., 2005 г., 2007 г., 2009 г. и 2011 г.

- Всероссийской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов», г. Екатеринбург, 2001 г., 2005 г., 2009 г. и 2011 г.

- Международном совещании «Радиационная физика твёрдого тела», г. Севастополь, Украина, 2002 г. и 2004 г.

- Всероссийской школе-семинаре «Радиационная физика и химия неорганических материалов», г. Томск, 2003 г.

- Российской научной конференции «Материалы ядерной техники. Радиационная повреждаемость и свойства - теория, моделирование, эксперимент», г. Туапсе, 2003 г.

- Российской научной конференции «МАЯТ-0ФИЭ-2006», Краснодарский край, б/о Агой ВНИИНМ, 2006 г.

- Международной конференции по физике радиационных явлений и радиационному материаловедению, г. Алушта, Украина, 2008 г.

- Третьей всероссийской конференции по наноматериалам НАН0-2009, г. Екатеринбург, 2009 г.

- Конференции Nuclear Materials 2010 (NuMat-2010), г. Карлсруэ, Германия, 2010 г.

- 16th International Conference on Positron Annihilation (ICPA-16), г. Бристоль, Великобритания, 2012 г.

- XIII Международной конференции «Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов», г. Екатеринбург, 2014 г.

Соответствие диссертации Паспорту научной специальности

Содержание диссертации соответствует пункту 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических

соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления» и пункту 4 «Теоретическое и экспериментальное исследование воздействия различных видов излучений, высокотемпературной плазмы на природу изменений физических свойств конденсированных веществ» Паспорта специальности 01.04.07 - Физика конденсированного состояния.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения и списка литературы из 134 наименований, изложенных на 126 страницах машинописного текста, включая 68 рисунков, 4 таблицы и 51 формулу.

Глава 1. Основные методы снижения вакансионного распухания

аустенитных сталей

Основным фактором, ограничивающим использование аустенитных нержавеющих сталей в быстрых реакторах, является вакансионное распухание (увеличение линейных размеров в процессе облучения). Распухание обусловлено образованием в процессе облучения в сталях вакансионных скоплений - микропор и вакансионных петель [1,5], что вызвано переизбытком вакансий по отношению к межузлиям (вакансионным пересыщением).

В процессе облучения в сталях и сплавах формируется одинаковое количество межузельных атомов (МА) и вакансий. При этом большая часть дефектов исчезает за счет взаимной их рекомбинации. Оставшиеся после рекомбинации дефекты либо поглощаются присутствующими в материале стоками (дислокации, дислокационные петли, границы зерен и пр.), либо образуют скопления дефектов [5,12]. Главными стоками для дефектов, расположенными в объеме материала, являются дислокации. Как известно, дислокации обладают преференсом (предпочтением в поглощении) по отношению к МА, что обусловлено различиями в подвижности точечных дефектов и эффективности их поглощения дислокациями [1,5]. В гцк металлах и сплавах вакансии, как правило, обладают меньшей подвижностью, чем межузельные атомы, поэтому суммарные потоки МА и вакансий на дислокации существенно различаются, особенно при низких температурах облучения [1,13]. Кроме того, энергия связи МА с дислокациями велика, поскольку они создают значительные объемные искажения в решетке, и МА, захваченные дислокацией, не могут покинуть ядро дислокации. В то же время, вакансии не создают таких значительных искажений, поэтому энергия связи вакансий с дислокацией меньше, чем межузлий [14-17]. Поэтому при повышенных температурах часть захваченных вакансий может освобождаться и мигрировать в плоскости скольжения в направлении от дислокации. Наличие преференса приводит к тому, что часть вакансий не поглощается дислокациями, а сохраняются в объеме материала, тогда как МА поглощаются стоками полностью. Таким образом, из-за различий во взаимодействии вакансий и межузельных атомов (МА) с дислокациями в сталях и сплавах возникает вакансионное пересыщение, которое, в конечном итоге, приводит к распуханию сталей.

На сегодняшний день применяются два способа снижения вакансионного пересыщения -легирование сталей различными примесями, а также создание повышенной плотности стоков точечных дефектов с помощью холодной пластической деформации [11]. Одним из перспективных способов снижения вакансионного распухания также является использование стареющих сталей и сплавов, в которых происходит образование мелкодисперсных когерентных интерметаллидных выделений типа №3А1(Т1,Б1).

1.1 Влияние легирования на распухание аустенитных сплавов

Легирование малым количеством примесей является одним из основных способов снижения вакансионного распухания аустенитных сталей. Взаимодействуя с точечными дефектами, атомы легирующих элементов образуют с ними комплексы примесь-вакансия и примесь-межузельный атом и тем самым влияют на поведение точечных дефектов [1,9,18-20]. Так, неподвижные и малоподвижные комплексы могут захватывать дефекты противоположного типа, благодаря чему увеличивается вероятность рекомбинации дефектов [9,21]. В случае образования комплексов примесь-вакансия, подвижность которых выше чем подвижность вакансий, увеличивается вероятность отжига вакансий на стоках. В результате этих процессов снижается вакансионное пересыщение [22]. Кроме того, подвижные комплексы взаимодействуют с дислокациями, границами зерен и порами, в результате чего атомы легирующих элементов оседают на поверхности стоков, что приводит к локальному изменению химического состава вблизи стоков (радиационно-индуцированная сегрегация). При этом, изменяется эффективности взаимодействия дефектов с дислокациями, порами, границами зерен [1,9], что может на порядок изменить скорость зарождения пор. Так, сегрегация примесей на дислокациях уменьшают их преференс (предпочтение к поглощению) по отношению к межузельным атомам, а также стабилизирует дислокационную структуру [1,12]. Изменения химического состава вблизи пор может приводить к значительному повышению поверхностной энергии или к уменьшению энергии образования вакансий, в результате чего снижается термическая стабильность пор, увеличивается термическая эмиссия вакансий из них. Примеси могут снижать энергию образования тетраэдров дефектов упаковки, что также приводит к снижению распухания.

Для исследования влияния легирующих элементов на поведение радиационных дефектов было проведено множество экспериментов [1]. Было показано, что легирующие элементы, такие как титан [22-24], фосфор [19] и кремний [1,24], а также редкоземельные элементы [20], за счет процессов образования комплексов примесь - точечный дефект существенно снижают распухание сталей. Например, благодаря высокой подвижности, кремний в растворе и при сегрегации на дефектах структуры обычно сдерживает развитие пористости и вызывает увеличение длительности переходного периода [1,22]. Титан существенно увеличивает эффективный коэффициент диффузии вакансий и, тем самым, подавляет образование зародышей пор [22]. При этом он превосходит кремний как по эффективности сдерживающего распухание эффекта, так и по его длительности. Однако, в процессе облучения этот эффект часто компенсируется увеличением среднего размера пор [18]. В результате этого, титан лишь меняет микроструктуру образующихся пор, но на вакансионное распухание влияния не

оказывает. Следует отметить, что титан может снижать распухание не только за счет участия в процессах захвата точечных дефектов, но и частично за счет распада твердого раствора [23-25]. Образование мелкодисперсных карбидов титана и когерентных выделений типа №3Т1 способствует рекомбинации точечных дефектов на поверхности выделений, что сдерживает развитие пористости [1,23-25]. Существенное влияние на вакансионное распухание Бе-Сг-№ сплавов и аустенитных сталей оказывает присутствие в них углерода. Находясь в твердом растворе, углерод сдерживает распухание сталей, поскольку атомы углерода являются ловушками для точечных дефектов. Действие, сходное с углеродом оказывает бор. Находясь в твердом растворе, он обычно сдерживает развитие пористости. Кроме того его присутствие сдерживает образование и укрупнение карбидов [1].

Однако в ряде случаев примеси не только не снижают, но часто способствуют развитию пор. Так, неподвижные или малоподвижные комплексы точечный дефект - примесь часто являются центрами зарождения пор и дислокационных петель, поскольку могут захватывать дефекты «своего» типа [12,22]. Вакансионное пересыщение при этом усиливается и скорость зарождения пор возрастает. Углерод участвует в образовании крупных карбидных фаз, которые являются местами интенсивного зарождения и роста пор. Фосфор в присутствии других легирующих элементов и примесей обладает повышенной склонностью к сегрегации на границах зерен, способствуя зернограничному разрушению материала. Бор при высоких повреждающих дозах и повышенных температурах выходит из твердого раствора и тем самым стимулирует укрупнение зерна [1]. Образующиеся при этом бориды часто стимулируют распухание сталей. Кремний интенсифицирует распад твердого раствора и ускоряет выход из него ряда элементов, в том числе никеля, что может вызвать ускорение распухания сплавов на установившейся стадии.

Следует отметить, что действие легирующих элементов зависит от их состояния в облучаемом материале: отдельные атомы, комплексы с вакансиями и межузельными атомами, сегрегация и атомы в выделениях. Это состояние не является стабильным и часто претерпевает значительные изменения в процессе облучения, что приводит к изменению эффективности действия легирующего элемента на развитие пористости, а иногда и характера этого действия [1].

1.2 Холодная пластическая деформация

Как было сказано выше, основной причиной вакансионного распухания является вакансионное пересыщение, которое возникает при облучении из-за разной эффективности поглощения дислокациями МА и вакансий. Поэтому снизить вакансионное пересыщение

можно было бы предварительным отжигом дислокаций в сталях. Однако реализовать этот метод на практике технически крайне трудно. Кроме того, сдерживать распухание таким способом удается лишь до относительно небольших доз, как правило, не выше 10 сна, поскольку при облучении происходит образование дислокационных петель.

На практике стойкость материала к радиационному распуханию повышают путем увеличения исходной плотности дислокаций так, чтобы практически все радиационные дефекты поглощались стоками [1,5]. Экспериментальные данные показывают, что предварительная холодная пластическая деформация конструкционных сталей на 5-30% приводит к увеличению инкубационного периода (дозы, при которой отсутствует заметное распухание), снижению распухания при облучении на переходной стадии и увеличению ее длительности, и этот эффект возрастает с увеличением степени деформации (см. рисунок 1(а), а также [6,8,26]).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Перминов Денис Александрович, 2016 год

Список литературы

[1] Зеленский, В.Ф. Радиационные дефекты и распухание металлов / В.Ф.Зеленский, И.М.Неклюдов, Т.П.Черняева. - Киев: Наукова думка, 1988. - 296 с.

[2] Garner, F.A. Recent insights on the swelling and creep of irradiated austenitic alloys / F.A.Garner // J. Nucl. Mater. - 1984. - V.122-123. - P.459-471.

[3] Bates, J.F. Irradiation-induced swelling in commercial alloys / J.F.Bates, R.W.Powell // J. Nucl. Mater. - 1981. - V.102. - P.200-213.

[4] Johnston, W.G. An experimental survey of swelling in commercial Fe-Cr-Ni alloys bombarded with 5MeV Ni ions / W.G.Johnston, J.H.Rosolowski, A.M.Turkalo, T.Lauritzen // J. Nucl. Mater. - 1974. - V.54. - P.24-40.

[5] Bullough, R. A systematic approach to the radiation damage problem / R.Bullough, B.L.Eyre, G.L.Kulcinski // J. Nucl. Mater. - 1977. - V.68. - P.168-178.

[6] Brager, H.R. The effect of cold-working and pre-irradiation heat treatment on void formation in neutron-irradiation type 316 stainless steel / H.R.Brager // J. Nucl. Mater. -1975. - V.57. - P.103-113.

[7] Wolfer, W.G. Dislocation evolution in metals during irradiation / W.G.Wolfer,

B.B.Glasgow // Acta Metall. - 1985. - V.3. - P.1997-2004.

[8] Влияние предварительной термической и механической обработки на распухание нержавеющей стали 0Х16Н15М3Б / В.А.Красноселов, В.И.Прохоров, А.Н.Колесников, З.А.Островский // «Атомная энергия». - 1983. - Т.54, Вып.2. -

C. 111-114.

[9] Braislford, A.D. Void growth and its relation to intrinsic point defect properties / A.D.Braislford, R.Bullough // J. Nucl. Mater. - 1978. - V.69-70. - P.434-450.

[10] Дисперсионно-твердеющая аустенитная сталь для реакторов на быстрых нейтронах / В.В.Сагарадзе, Б.Н.Гощицкий, В.Л.Арбузов, Ю.Н.Зуев // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2003. - №8. - С.13-20.

[11] Сагарадзе, В.В. Нетрадиционные подходы к сдерживанию радиационного распухания нержавеющих сталей / В.В.Сагарадзе, С.С.Лапин // Физика металлов и металловедение. - 1997. - Т.83, №4. - С.129-144.

[12] Дамаск, А. Точечные дефекты в металлах / А. Дамаск, Дж. Динс; пер. с англ. Д.Е. Темкина, Э.И. Эстрина; под ред. Б.Я. Любова. - М.: Мир, 1966. - 291 с.

[13] Yoshiie, T. Temperature dependence of dislocation bias factors in metals / T.Yoshiie, K.Sato, Q.Xu // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B. - 2009. - V.267. - P.2971-2975.

[14] Atomistic examination of the unit processes and vacancy-dislocation interaction in dislocation climb / T.T.Lau, X.Lin, S.Yip, K.J.Van Vliet // Scripta Materialia. - 2009. -V.60. - P.399-402

[15] Clouet, E. The vacancy-edge dislocation interaction in fcc metals: A comparison between atomic simulations and elasticity theory / E.Clouet // Acta Materialia. - 2006. - V.54. -P.3543-3552

[16] Behavior of vacancies near edge dislocations in Ni and a-Fe: Positron annihilation experiments and rate theory calculations / K.Sato, T.Yoshiie, T.Ishizaki, Q.Xu // Phys. Rev. B. - 2007. - V.75. - P.094109

[17] Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах / Ван Бюрен.- М.: ИИЛ, 1962. - 584 с.

[18] Effects of titanium additions to austenitic ternary alloys on microstructural evolution and void swelling / T.Okita, W.G.Wolfer, F.A.Garner, N.Sekimura // Phil. Mag. - 2005. -V.85. - P.2033-2048.

[19] Arbuzov, V.L. Effect of phosphorus on defect accumulation and annealing in electron-irradiated Fe-Ni austenitic alloys / V.L.Arbuzov, A.P.Druzhkov, S.E.Danilov // J. Nucl. Mater. - 2001. - V.295. - P.273-280.

[20] Neklyudov, I.M. Interactions of Sc, Pr, Y, and Ti solutes with vacancies and interstitials in electron irradiated dilute Ni-based alloys / I.M.Neklyudov, A.N.Sleptsov, S.N.Sleptsov, I.G.Marchenko, V.I.Pokhodyashchij, A.Eh.Reznichenko // Металлофизика и новейшие технологии. - 1996. - Т.18, №7. - С.44-54.

[21] Mansur, L.K. Effects of point defect trapping and solute segregation on irradiation-induced swelling and creep / L.K.Mansur // J. Nucl. Mater. - 1979. - V.83. - P.109-127.

[22] Garner, F.A. The effect of solute addition on void nucleation / F.A.Garner, W.G.Wolfer // J. Nucl. Mater. - 1981. - V.102. - P.143-150.

[23] Bothy, R.M. The effect of silicon and titanium on void swelling and phase transformations in neutron irradiated 12Cr-15Ni steels / R.M.Bothy, T.M.Williams // J. Nucl. Mater. - 1988. - V.152. - P.123-138.

[24] Lee, E.H. Effects of Si and Ti on the phase stability and swelling behavior of AISI 316 stainless steel / E.H.Lee, A.F.Rowcliffe, E.A.Kenik // J. Nucl. Mater. - 1979. - V.83. -P.79-89.

[25] Влияние интерметаллидного старения при облучении быстрыми нейтронами на порообразование в аустенитных нержавеющих сталях / В.В.Сагарадзе, В.А.Павлов, В.М.Алябьев, Б.Н.Гощицкий, А.В.Козлов, С.С.Лапин, Е.Н.Логунцев, В.М.Налесник, Н.В.Хахалкин, В.И.Шалаев, М.Г.Гайдуков, Г.А.Сергеев // Физика металлов и металловедение. - 1988. - Т.65. - С.970-977.

[26] Nickel bombardment of annealed and cold-worked type 316 stainless steel / W.G.Johnston, J.H.Rosolowsky, A.M.Turkalo, T.Lauritzen // J. Nucl. Mater. - 1973. -V.48. - P.330-338.

[27] Ehrlich, K. Irradiation creep and interrelation with swelling in austenitic stainless steels / K.Ehrlich // J. Nucl. Mater. - 1981. - V.100. - P.149-166.

[28] Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов / С.С. Горелик. - М.: Металлургия, 1978. - 568 с.

[29] Паршин А.М. Структура, прочность и радиационная повреждаемость коррозионностойких сталей и сплавов / А.М. Паршин. - Челябинск: Металлургия, 1988. - 655 с.

[30] Bramman, J.I. Density changes in cladding, materials irradiated in DFR / J.I.Bramman,

C.Cawthorne // Voids formed by irradiation of reactor materials: Proc. BNES Europ. Conf. - Harwell, UK. - 1971. - P.27-33.

[31] Орлов, А.Н. Физические аспекты ослабления радиационного распухания конструкционных сплавов / А.Н.Орлов, А.М.Паршин, Ю.В.Трушин // Журнал технической физики. - 1983. - Т.53, Вып.12. - С.2367-2372.

[32] Williams, K.R. The void swelling of a y'-hardened alloy / K.R.Williams, S.B.Fisher // Rad. Effects. - 1972. - V.15. - P.243-250.

[33] Ardell, A.J. High-voltage electron irradiation studies of several overaged y/y' alloys / A.J.Ardell, B.Mastel, J.J.Laidler // J. Nucl. Mater. - 1974. - V.54. - P.313-324.

[34] Turkin, A.A. Recombination mechanism of point defect loss to coherent precipitates in alloys under irradiation / A.A.Turkin, A.S.Bakai // J. Nucl. Mater. - 1999. - V.270. -P.349-356.

[35] Gelles, D.S. The effect of particle misfit on void formation under electron and neutron irradiation in gamma-prime strengthened superalloys / D.S.Gelles, L.E.Thomas,

D.L.Sponseller // J. Nucl. Mater. - 1982. - V.108&109. - P.527-536.

[36] Гольданский В.И. Физическая химия позитрона и позитрония / В.И. Гольданский. -М., «Наука», 1968. - 174 c.

[37] Siegel, R.W. Positron annihilation spectroscopy / R.W.Siegel // Annu. Rev. Mater. Sci. -1980. - V.10. - P.393-425.

[38] Графутин, В.И. Применение позитронной аннигиляционной спектроскопии для изучения строения вещества / В.И.Графутин, Е.П.Прокопьев // Успехи физических наук. - 2002. - Т.172, №1. - С.67-83.

[39] Smedckjaer, L.C. Experimental methods of positron annihilation for the study of defects in metals / L.C.Smedckjaer, M.J.Fluss // Methods of experimental physics. - 1983. - V.21 - P. 77-145.

[40] Brandt, W. Positron implantation-profile effects in solids / W.Brandt, R.Paulin // Phys. Rev. B. - 1976. - V.15. - P.2511-2518.

[41] Puska, M.J. Theory of positrons in solids and solid surfaces / M.J.Puska, R.M.Nieminen // Rev. Mod. Phys. - 1994. - V.66. - P.841-897.

[42] Asoka-Kumar, P. Characterization of defects in Si and SiO2-Si using positrons / P.Asoka-Kumar, K.G.Lynn, D.O.Welch // J. Appl. Phys. - 1994. - V.76. - P.4935-4982.

[43] Temperature dependence of positron diffusion in cubic metals / E.Soininen, H.Huomo, P.A.Huttunen, J.Makinen, A.Vehanen, P.Hautojarvi // Phys. Rev. B. - 1990. - V.41. -P.6227-6233.

[44] Seeger, A. On the systematic of positron lifetimes in metals / A.Seeger, F.Banhart // Phys. Stat. Sol. (a). - 1987. - V.102. - P.171-179.

[45] Puska, M.J. Ab-initio calculation of positron annihilation rates in solid / M.J.Puska // J. Phys.: Condens. Mater. - 1991. - V.3. - P.3455-3469.

[46] Seeger, A. Defect studies by positron annihilation - technique, achievement, problems, perspectives / A.Seeger, F.Banhard // Helv. Phys. Acta. - 1990. - V.63. - P.403-428.

[47] Eldrup, M. Study of defect annealing behavior in neutron irradiated Cu and Fe using positron annihilation and electrical conductivity / M.Eldrup, B.N.Singh // J. Nucl. Mater. -2000. - V.276. - P.269-277.

[48] Puska, M.J. Defect spectroscopy with positrons: a general calculation method / M.J.Puska, R.M.Nieminen // J. Phys. F: Met. Phys. - 1983. - V.13. - P.333-346.

[49] Eldrup, M. Studies of defects and defect agglomerates by positron annihilation spectroscopy / M.Eldrup, B.N.Singh // J. Nucl. Mater. - 1997. - V.251. - P.132-138.

[50] Schaefer, H.-E. Investigation of thermal equilibrium vacancies in metals by positron annihilation / H.-E.Schaefer // Phys. Stat. Sol. (a). - 1987. - V.102. - P.47-65.

[51] Eldrup, M. A positron annihilation study of the annealing of electron irradiated molybdenum / M.Eldrup, O.E.Mogensen, J.H.Evans // J. Phys. F: Metal Phys. - 1976. -V.6. - P.499-521.

[52] Hall, T.M. Application of positron-lifetime measurements to the study of defects in metals / T.M.Hall, A.N.Goland, C.L.Snead, Jr. // Phys. Rev. B. - 1974. - V.10. - P.3062-3074.

[53] Sensitivity of positron annihilation to plastic deformation / T.Wider, S.Hansen, U.Holzwarth, K.Maier // Phys. Rev. B. - 1998. - V.57. - P.5126-5139.

[54] Smedskjaer, L.C. An alternative interpretation of positron annihilation in dislocations / L.C.Smedskjaer, M.Manninen, M.J.Fluss // J. Phys. F: Metal. Phys. - 1980. - V.10. -P.2237-2249.

[55] Kamimura, Y. Calculation of positron lifetimes in a jog and vacancies on an edge-dislocation line in Fe / Y.Kamimura, T.Tsutsumi, E.Kuramoto // Phys. Rev. B. - 1995. -V.52. - P.879-885.

[56] Hakkinen, H. Edge dislocations in fcc metals: Microscopic calculations of core structure and positron states in Al and Cu / H.Hakkinen, S.Makinen, M.Manninen // Phys. Rev. B. -1990. - V.41. - P.12441-12453.

[57] Positron lifetimes and trapping probabilities observed separately for vacancies and dislocations in aluminium / R.M.J.Cotteril, K.Petersen, G.Trumpy, J.Traff // J. Phys. F: Metal. Phys. - 1972. - V.2. - P.459-467.

[58] Hidalgo, C. Positron-trapping mechanism at dislocations in Zn / C.Hidalgo, S.Linderoth, N.de Diego // Phys. Rev. B. - 1987. - V.36. - P.6740-6745.

[59] Iwami, M. Change in the positron-trapping efficiency of dislocations in Al on heating after deformation / M.Iwami, E.Hashimoto, Y.Ueda // J. Phys.: Condens. Matter. - 1995. -V.7. - P.9935-9942.

[60] Mantl, S. Defect annealing studies on metals by positron annihilation and electrical resistivity measurements / S.Mantl, W.Triftshauser // Phys. Rev. B. - 1978. - V.17. -P.1645-1652.

[61] Current positron studies of modifications in age-hardenable metallic systems / A.Dupasquier, P.Folegati, N.de Diego, A.Sormoza // J Phys.: Condens. Matter. - 1998. -V.10. - P.10409-10422.

[62] Krause, R. Positron studies of decomposition phenomena in Al alloys / R.Krause,

G.Dlubek, O.Brummer // Proceedings of European Meeting on Positron Studies of Defects - Wernigerode, German Democratic Republic. - 1987. - P..

[63] Positron confinement in embedded lithium nanoclusters / M.A.van Huis, A.van Veen,

H.Schut, C.V.Falub, S.V.H.Eijt, P.E.Mijnarends, J.Kuriplach // Phys. Rev. B. - 2002. -V.65. - P.085416.

[64] Puska, M.J. Positron affinities for elemental metals / M.J.Puska, P.Lanki, R.M.Nieminen // J. Phys.: Condens. Matter. - 1989. - V.1. - P.6081-6093.

[65] The kinetics of formation and growth of TiC precipitates in Ti-modified stainless steel studied by positron annihilation spectroscopy / P.Gopalan, R.Rajaraman, B.Viswanathan, K.P.Gopinathan, S.Venkadesan // J. Nucl. Mater. - 1998. - V.256. - P.229-234.

[66] Positron trapping at precipitates in Au-26.5 at. % Pt / W.Pahl, V.Groger, G.Krexner, A.Dupasquier // J. Phys.: Condens. Matter. - 1995. - V.7. - P.5939-5947.

[67] Positron confinement in ultrafine embedded particles: Quantum-dot-like state in an Fe-Cu alloy / Y.Nagai, M.Hasegawa, Z.Tang, A.Hempel, K.Yubuta, T.Shimamura, Y.Kawazoe, A.Kawai, F.Kano // Phys. Rev. B. - 2000. - V.61. - P.6574-6578.

[68] Irradiation-induced Cu aggregations in Fe: An origin of embrittlement of reactor pressure vessel steels / Y.Nagai, Z.Tang, M.Hassegawa, T.Kanai, M.Saneyasu // Phys. Rev. B. -2001. - V.63. - P.134110.

[69] Identification of lattice vacancies on the two sublattices of SiC / A.A.Rempel, W.Sprengel, K.Blaurock, K.J.Reichle, J.Major, H.-E.Schaefer // Phys. Rev. Let. - 2002. -V.89. - P.185501.

[70] Positron-annihilation momentum profiles in aluminum: core contribution and the independent particle model / K.G.Lynn, J.R.MacDonald, R.A.Boie, L.C.Feldman, J.D.Gabbe, M.F.Robbins, E.Bunderup, J.Golovchenko // Phys. Rev. Lett. - 1977. - V.38. -P.241.

[71] Defect identification using the core-electron contribution in Doppler-broadening spectroscopy of positron-annihilation radiation / S.Szpala, P.Asoka-Kumar, B.Nielsen, J.P.Peng, S.Hayakawa, K.G.Lynn // Phys. Rev. B. - 1996. - V.54. - P.4722-4731.

[72] Identification of vacancy defects in compound semiconductors by core-electron annihilation: Application to InP / M.Alatalo, H.Kauppinen, K.Saarinen, M.J.Puska, J.Makinen, P.Hautojarvi, R.M.Nieminen // Phys. Rev. B. - 1995. - V.51. - P.4176-4185.

[73] Electron-positron momentum distributions associated with isolated silicon vacancies in 3C-SiC / A.Kawasuso, M.Yoshikawa, H.Itoh, T.Chiba, T.Higuchi, K.Betsuyaku, F.Redmann, R.Krause-Rehberg // Phys. Rev. B. - 2005. - V.72. - P.045204.

[74] Identification of vacancy phosphorus complexes in strained Sii-xGex / J.Slotte, S.-L.Sihto, J.Lento, E.V.Monakhov, A.Yu.Kuznetsov, K.Saarinen, B.G.Svensson // Physica B. -2003. - V.340-342. - P.849-853.

[75] Nagai, Y. Chemical analysis of precipitates in metallic alloys using coincidence Doppler broadening of positron annihilation radiation / Y.Nagai, Z.Tang, M.Nasegawa // Rad. Phys. Chem. - 2000. - V.58. - P.737-742.

[76] Increased elemental specificity of positron annihilation spectra / P.Asoka-Kumar, M.Alatalo, V.J.Ghosh, A.C.Kruseman, B.Nielsen, K.G.Lynn // Phys. Rev. Let. - 1996. -V.77. - P.2097-2100.

[77] Дружков, А.П. Электронная структура кластеров серы в состаренных Ni-S сплавах: исследование методом аннигиляции позитронов / А.П.Дружков, В.Л.Арбузов, С.Е.Данилов // Физика металлов и металловедение. - 1997. - Т.83. - С.78-82.

[78] Наблюдение выделений в сплаве железо-никель-титан с помощью сканирующей туннельной микроскопии / В.Л.Арбузов, К.В.Шальнов, С.Е.Данилов, А.Э.Давлетшин, Н.Л.Печеркина, В.В.Сагарадзе // Письма в Журнал технической физики. - 1999. - Т.25, Вып.4. - С.24-27.

[79] Особенности формирования интерметаллидных выделений в сплаве Fe-Ni-Ti при радиационном и термическом старении / К.В.Шальнов, В.Л.Арбузов, С.Е.Данилов, А.П.Дружков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (78). - 2000. - №4. - С.130-133.

[80] Ремпель, А.А. Аннигиляция позитронов в тантале и его карбиде / А.А.Ремпель, А.Р.Дружков, А.И.Гусев // Физика металлов и металловедение. - 1989. - Т.68. -С.59-68.

[81] http://www.sigmaplot.com/

[82] Худсон Д. Статистика для физиков. Лекции по теории вероятностей и элементарной статистике / Д. Худсон. - М.: Мир, 1970. - 296 с.

[83] Campbell, J.L. Lineshape parameters y-ray annihilation / J.L.Campbell // Appl. Phys. -1977. - V.13. - P.365-369.

[84] Morillo, J. Neutron and electron radiation defects in titanium and tantalum monocarbides: an electrical resistivity study / J.Morillo, C.H.de Novion, J.Dural // Radiat. Eff. - 1981. -V.55. - P.67-78.

[85] Лейман К. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов / К. Лейман. Пер. с англ. - М.: Атомиздат, 1979. - 296 с.

[86] Исследование отжига дефектов в пластически деформированном никеле методом аннигиляции позитронов / А.П.Дружков, С.М.Клоцман, В.Г.Пушин, Е.И.Лиходеевская // Физика металлов и металловедение. - 1987. - Т.64, №3. - С.525-532.

[87] Impurity-induced vacancy clustering in cold-rolled nickel alloys as studied by positron annihilation techniques / G.Dlubek, R.Krauser, O.Brummer, Z.Michno, T.Gorecki // J. Phys. F: Met. Phys. - 1987. - V.17. - P.1333-1347.

[88] Dlubek, G. Positron annihilation investigation for an estimation of the dislocation density and vacancy concentration of plastically deformed polycrystalline Ni of different purity / G.Dlubek, O.Brummer, E.Hensel // Phys. Stat. Sol. (a). - 1976. - V.34, №2. - P.737-746.

[89] Huguenin, D. Vacancy clustering in electron-irradiated FeNiCr austenitic alloys /

D.Huguenin, P.Moser, F.Vanoni // J. Nucl. Mater. - 1989. - V.169. - P.73-78.

[90] Dimitrov, C. Composition dependence of defect properties in electron-irradiated Fe-Cr-Ni solid solutions / C.Dimitrov, O.Dimitrov // J. Phys. F: Met. Phys. - 1984. - V.14. - P.793-811.

[91] Damage structures in austenitic stainless steels during incubation period of void swelling / T.Yoshiie, X.Cao, Q.Xu, K.Sato, T.D.Troev // Phys. Status Solidi C. - 2009. - V.6. -P.2333-2335.

[92] Positron lifetime calculations on vacancy clusters and dislocations in Ni and Fe /

E.Kuramoto, T.Tsutsumi, K.Ueno, M.Ohmura, Y.Kamimura // Comput. Mater. Sci. -1999. - V.14. - P.28-35.

[93] Исследование методом аннигиляции позитронов эволюции микроструктуры в деформированных Fe-Ni аустенитных сплавах с добавкой титана / В.Л.Арбузов, А.П.Дружков, Н.Л.Печеркина, С.Е.Данилов, Д.А.Перминов, В.В.Сагарадзе // Физика металлов и металловедение. - 2001. - Т.92, №1. - С.75-82.

[94] Ardell, A.J. An application of the theory of particle coarsening: the y' precipitate in Ni-Al alloys / A.J.Ardell // Acta Metall. - 1968. - V.16. - P.511-516.

[95] Bradley, A.J. Microscopical studies on the Iron-Nickel-Aluminium system. Part I - а+в alloys and isothermal sections of the phase equilibrium diagram / A.J.Bradley // J. Iron Steel Inst. - 1949. - V.163. - P. 19-30.

[96] Bradley, A.J. Microscopical studies on the Iron-Nickel-Aluminium system. Part III -transformation of the в and в' phases / A.J.Bradley // J. Iron Steel Inst. - 1952. - V.171. -P.41-47.

[97] Низкотемпературное деформационное растворение интерметаллидных фаз Ni3Al(Ti,Si,Zr) в Fe-Ni сплавах с ГЦК-решеткой / В.В.Сагарадзе, В.А.Шабашов, Т.М.Лапина, Н.Л.Печеркина, В.П.Пилюгин // Физика металлов и металловедение. -1994. - Т.78, №6. - С.49-61.

[98] Ardell, A.J. The growth of gamma prime precipitates in aged Ni-Ti alloys / A.J.Ardell // Metall. Trans. - 1970. - V.1. - P.525-534.

[99] Characterization of radiation-induced lattice vacancies in intermetallic compounds by means of positron-lifetime studies / R.Wurschum, K.Badura-Gergen, E.A.Kummerle, C.Grupp, H.-E.Schaefer // Phys. Rev. B. - 1996. - V.54. - P.849-856.

[100] Badura-Gergen, K. Thermal formation of atomic vacancies in Ni3Al / K.Badura-Gergen, H.-E.Schaefer // Phys. Rev. B. - 1997. - V.56. - P.3032-3037.

[101] Fu, C.L. Point defects and the binding energies of boron near defect sites in Ni3Al: A first-principles investigation / C.L.Fu, G.S.Painter // Acta Mater. - 1997. - V.45. - P.481-488.

[102] Sun, J. Theoretical and positron annihilation study of point defects in intermetallic compound Ni3Al / J.Sun, T.L.Lin // Acta Metall. Matter. - 1994. - V.42. - P.195-200.

[103] Vacancy concentration in electron irradiated Ni3Al / S.V.Petegem, E.E.Zhurkin, W.Mondelaers, C.Dauwe, D.Segers // J. Phys.: Condens. Matter. - 2004. - V.16. - P.591-603.

[104] Nautiyal, T. Electronic structure and Fermi surface of Ni3Al / T.Nautiyal, S.Auluck // Phys. Rev. B. - 1992. - V.45. - P.13930-13937.

[105] Phase stability and magnetism of Ni3Al / J.H.Xu, B.I.Min, A.J.Freeman, T.Oguchi // Phys. Rev. B. - 1990. - V.41. - P.5010-5016.

[106] Schultz, P.J. Interaction of positron beams with surfaces, thin films and interfaces / P.J.Schultz, K.G.Lynn // Rev. Mod. Phys. - 1988. - V.60. - P.701-79.

[107] Lawniczak-Jablonska, K. The influence of Fe atom location on the electronic structure of Ni3Ali-xFex: LMTO calculation and x-ray spectroscopy / K.Lawniczak-Jablonska, R.Wojnecki, J.Kachniarz // J. Phys.: Cond. Matter. - 2000. - V.12. - P.2333-2350.

[108] Phase-relations in the section Ni3Al-Ni3Fe of the Al-Fe-Ni system / N.Masahashi, H.Kawazoe, T.Takasugi, O.Izumi // Z. Metallk. - 1987. - V.78. - P.788-794

[109] Liebscher, C.H. Electron energy losses by channeling-enhanced microanalysis in a y-strengthened Ni-base alloy with Ti additions / C.H.Liebscher, R.Voelkl, U.Glatzel // Acta Mater. - 2009. - V.57. - P.4217-4223.

[110] Пороговые энергии атомных смещений в облучаемых хромоникелевых сталях /

B.В.Кирсанов, Н.В.Маркина, А.Н.Балашов, Е.И.Шамарина, Г.А.Шиманский // Физика металлов и металловедение. - 1997. - Т.83, №4. - С.72-80.

[111] Отжиг радиационных дефектов в сплавах Н36, легированных фосфором и титаном /

C.Е.Данилов, В.Л.Арбузов, А.П.Дружков, К.В.Шальнов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (78). - 2000. - №4. - С.3-6.

[112] Positron annihilation studies on the migration of deformation induced vacancies in stainless steel AISI 316L / U.Holzwarth, A.Barbieri, S.Hansen-Ilzhofer, P.Shaaff, M.Haaks // Appl. Phys. A. - 2001. - V.73. - P.467-475.

[113] Okamoto, P.R. Radiation-induced segregation in binary and ternary alloys / P.R.Okamoto, L.E.Rehn // J. Nucl. Mater. - 1979. - V.83. - P.2-23.

[114] Intermetallide precipitates formation in alloy Fe-Ni-Ti under irradiation with electrons / K.V.Shalnov, V.L.Arbuzov, S.E.Danilov, A.P.Druzhkov // Proc. of 1st Intern. Congress on radiation physics, high current electronics, and modification materials - Tomsk, Russia - 2000. - V.1. - P.145-147.

[115] Positron annihilation study of vacancy-solute complex evolution in Fe-based alloys / Y.Nagai, K.Takadate, Z.Tang, H.Ohkubo, H.Sunaga, H.Takizawa, M.Hasegawa // Phys Rev B. - 2003. - V.67. - P.224202.

[116] Кирсанов В.В. ЭВМ-эксперимент в атомном материаловедении / В.В. Кирсанов. -М.: Энергоатомиздат, 1990. - 304 с.

[117] Epperson, J.E. The local atomic order of a Ni-12.7 at. % Al alloy quenched from 1323 K / J.E.Epperson, P.Fürnrohr // Acta Cryst. A. - 1983. - V.39. - P.740-746.

[118] Phase separation in a Ni-12.7 аt. pct Al alloy at 550°C / J.E.Epperson, B.A.Loomis, J.Faber, Jr., J.S.Lin, R.W.Hendricks // Metall. Trans. A. - 1987. - V.18. - P.2027-2035.

[119] Yang, Y. Anomaly in dependence of radiation-induced vacancy accumulation on grain size / Y.Yang, H.Huang, S.J.Zinkle // J. Nucl. Mater. - 2010. - V.405. - P.261-265.

[120] Druzhkov, A.P. Positron annihilation studies of microstructural changes in cold-worked Fe-Ni-base aging alloys / A.P.Druzhkov, D.A.Perminov // Materials Science and Engineering A. - 2010. - V.527. - P.3877-3885.

[121] Wang, T.M. Study of vacancies in the intermetallic compound Ni3Al by positron annihilation / T.M.Wang, M.Shimotomai, M.Doyama // J. Phys. F: Met. Phys. - 1984. -V.14. - P.37-45.

[122] Wenzl, H. Vacancies and interstitials in metals / H.Wenzl / Proc. Int. Conf. - Julich, Amsterdam. - 1968. - P.363-423.

[123] Дружков, А.П. Накопление и отжиг радиационных дефектов в деформированных аустенитных сплавах / А.П.Дружков, В.Л.Арбузов, Д.А.Перминов // Физика металлов и металловедение. - 2002. - Т.94, №1. - С.75-79.

[124] Влияние интерметаллидных выделений на накопление радиационных дефектов в аустенитных Fe-Ni-Ti сплавах / А.П.Дружков, В.Л.Арбузов, Д.А.Перминов, К.В.Шальнов // Физика металлов и металловедение. - 2003. - Т.96, №5. - С.74-78.

[125] Positron confinement in intermetallic nanoparticles embedded in Fe-Ni-Al material / A.P.Druzhkov, D.A.Perminov, V.L.Arbuzov, N.N.Stepanova, N.L.Pechorkina // J. Phys.: Condens. Matter. - 2004. - V.16. - P.6395-6404.

[126] Влияние пластической деформации и радиационных дефектов на структурно -фазовые превращения в аустенитных сплавах Н36 и Н36Т2. / В.Л.Арбузов,

С.Е.Данилов, А.П.Дружков, Д.А.Перминов. // Физика металлов и металловедение. -2004. - Т.98. - С.64-69.

[127] Druzhkov, A.P. Positron annihilation study of effects of Ti and plastic deformation on defect accumulation and annealing in electron-irradiated austenitic steels and alloys / A.P.Druzhkov, V.L.Arbuzov, D.A.Perminov // J. Nucl. Mater. - 2005. - V.341. - P.153-163.

[128] Druzhkov, A.P. Effects of intermetallic nanoparticles on the evolution of vacancy defects in electron irradiated Fe-Ni-Al material / A.P.Druzhkov, D.A.Perminov, V.L.Arbuzov // J. Phys.: Condens. Matter. - 2006. - V.18. - P.365-377.

[129] Druzhkov, A.P. Positron annihilation spectroscopy characterization of effect of intermetallic nanoparticles on accumulation and annealing of vacancy defects in electron-irradiated Fe-Ni-Al alloy / A.P.Druzhkov, D.A.Perminov, N.L.Pecherkina // Phil. Mag. -2008. - V.88. - P.959-976.

[130] Druzhkov, A.P. The effect of alloying elements on the vacancy defect evolution in electron-irradiated austenitic Fe-Ni alloys studied by positron annihilation / A.P.Druzhkov, D.A.Perminov, A.E.Davletshin // J. Nucl. Mater. - 2009. - V.384. - P.56-60.

[131] Perminov, D.A. Role of intermetallic nanoparticles in radiation damage of austenitic Fe-Ni-based alloys studied by positron annihilation / D.A.Perminov, A.P.Druzhkov, V.L.Arbuzov. // J. Nucl. Mater. - 2011. - V.414. - P.186-193.

[132] Perminov, D.A. Effect of heterogeneous distributed intermetallic precipitates on accumulation of vacancy-like defects in irradiated Fe-Ni-based alloys studied by positron annihilation / D.A.Perminov, A.P.Druzhkov, V.L.Arbuzov. // J. Phys.: Conference Series, - 2013. - V.443. - P.012035.

[133] Перминов, Д. А. Позитрон-аннигиляционные исследования влияния наноразмерных интерметаллидных выделений на эволюцию радиационных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al / Д.А.Перминов, А.П.Дружков, В.Л.Арбузов // Физика металлов и металловедение. - 2015. - Т.116, №11. - С.1208-1215.

[134] Druzhkov, A.P. Characterization of Nanostructural Features in Reactor Materials Using Positron Annihilation Spectroscopy / A.P.Druzhkov, D.A.Perminov // Nuclear Materials Research Developments / Joel E. Keister - New-York: Nova Science Publishers Inc., 2007. - P.215-256.