Влияние элементов внедрения и замещения в ОЦК и ГЦК сплавах на поведение ионно-внедренного гелия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Калашников, Алексей Николаевич

• Калашников, Алексей Николаевич
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Калашников, Алексей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ЯДЕРНЫХ И

ТЕРМОЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ.

1.1. Условия облучения материалов в активной зоне быстрых реакторов и разрядной камере термоядерных реакторов.

1.2.Радиационные дефекты и взаимодействие их с примесями.

1.3.Радиационно-стимулированные структурно-фазовые изменения в материалах.

1.4. Радиационное распухание: влияние элементного и структурно-фазового состава материалов.

1.4.1. Влияние структурно-фазового состава на распухание.

1.4.2. Влияние элементного состава материалов на распухание.

1.5. Проблема гелия в конструкционных материалах ядерных и термоядерных реакторов.

1.5.1. Влияние гелия на эволюцию микроструктуры под облучением.

1.5.2. Особенности зарождения и роста гелиевых пузырьков.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материалы и приготовление образцов.

2.2. Облучение ионами гелия.

2.3. Термодесорбционные исследования.

2.4. Электронно-микроскопические исследования.

2.5. Измерение удельного сопротивления.

2.6. Измерение внутреннего трения.

2.7. Измерение микротвердости.

2.8. Измерение параметра решетки.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМЕЩЕНИЯ НА РАДИАЦИОННУЮ ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ И ПОВЕДЕНИЕ ГЕЛИЯ В

СПЛАВАХ НИКЕЛЯ И ВАНАДИЯ.

3.1. Анализ диаграмм состояния сплавов Ni-Al, Ni-Ti и V-Ti.

3.2. Влияние легирования на физико-механические свойства модельных сплавов и сталей в необлученном состоянии.

3.3. Влияние алюминия и титана на развитие микроструктуры и поведение внедренного гелия в никеле.

3.3.1. Влияние легирования, структурно-фазового состояния и условий облучения на развитие микроструктуры.

3.3.2. Захват и выделение внедренного гелия при послерадиационных отжигах в сплавах Ni-Al, Ni-Ti и стали ЭП-150.

3.3.3. Влияние внедренного гелия на изменение удельного электросопротивления сплавов никеля и стали ЭП-150.

3.3.4. Влияние внедренного гелия на изменение внутреннего трения сплавов никеля.

3.4. Влияние титана в ванадии на развитие микроструктуры и поведение внедренного гелия.

3.4.1. Микроструктура сплавов V-Ti в исходном состоянии.

3.4.2. Микроструктура сплавов V-Ti после облучения.

3.4.3. Микроструктура при послерадиационных отжигах.

3.4.4. Захват и выделение внедренного гелия при послерадиационных отжигах в сплавах V-Ti.

3.5. Выводы

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ВЛИЯНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМЕЩЕНИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ ВНЕДРЕННОГО ГЕЛИЯ В ГЦК И ОЦК -СПЛАВАХ.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТАМИ ВНЕДРЕНИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ ВНЕДРЕННОГО ГЕЛИЯ И РАЗВИТИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ В ОЦК И ГЦК СПЛАВАХ.

5.1. Анализ исходного состояния модельных и промышленных сталей и сплавов.

5.2. Влияние элементов внедрения (углерода) на структурную повреждаемость и поведение гелия в металлах и сплавах.

5.3. Захват и выделение внедренного гелия.

5.4. Выводы

ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ВЛИЯНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ВНЕДРЕНИЯ (УГЛЕРОДА) НА ПОВЕДЕНИЕ ВНЕДРЕННОГО ГЕЛИЯ В ОЦК И ГЦК- СПЛАВАХ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние элементов внедрения и замещения в ОЦК и ГЦК сплавах на поведение ионно-внедренного гелия»

Актуальность проблемы.

В конструкционных материалах активной зоны реакторов на быстрых нейтронах и, особенно, первой стенки и других узлов разрядной камеры реакторов синтеза наряду с высокой степенью радиационных повреждений структуры будет происходить накопление значительного количества гелия и изотопов водорода. Гелий и водород образуются в результате различных ядерных реакций типа (п, а) и (п, р) при бомбардировке быстрыми нейтронами, а также могут быть внедрены непосредственно излучением из плазмы в термоядерных реакторах (ТЯР). Гелий и водород оказывают существенное влияние на радиационную повреждаемость материалов и часто могут быть причиной катастрофического ухудшения свойств и сокращения срока службы конструктивных элементов ядерных реакторов и ТЯР [1-6]. К таким эффектам относятся: стабилизация газовыми атомами вакансионных скоплений и, в конечном итоге, влияние на кинетику развития пористости и радиационного распухания [1, 2, 6-8]; роль гелия в высокотемпературном радиационном охрупчивании материалов (ВТРО) [1-6, 9-11]; радиационная эрозия поверхности материалов первой стенки ТЯР из-за ионного распыления и блистеринг-эффекта [1, 6, 12-17]; изменение энергетического баланса термоядерной плазмы при выделении холодного газа из первой стенки в разрядную камеру реактора и др. [1].

В этой связи исследование поведения гелия в зависимости от содержания примесей и легирующих элементов, исходного структурно-фазового состояния материалов, условий ионного облучения и послерадиационной обработки в металлах и сплавов различных систем является актуальной задачей.

Цель работы.

Целью настоящей работы является выявление закономерностей поведения внедренного гелия в ОЦК (a-Fe, V) и ГЦК (Ni) металлах и сплавах в зависимости от содержания легирующих элементов внедрения (углерод) и замещения (Al, Ti).

Научная новизна и практическая значимость работы .

Впервые установлены закономерности влияния типа и концентрации легирующих элементов в никеле, ванадии и a-железе, структурно-фазового состояния сплавов и условий внедрения ионов гелия на характер развития дислокационно-петлевой структуры и газовой пористости.

Показано существенное и немонотонное влияние легирующих элементов и структурно-фазового состояния сплавов на поведение внедренного гелия, формирование пузырьковой структуры и радиационную эрозию поверхности при ионном облучении. Результаты исследования представлены в удобной форме и позволяют дать ряд обоснованных рекомендаций экспериментаторам и специалистам-разработчикам конструкционных материалов ядерных и термоядерных реакторов по способам создания радиационно-стойких и структурно-стабильных сплавов, выбору оптимального состава легирующих элементов и примесей и структурно-фазового состояния материалов, а также представляют значительный интерес для исследователей, работающих в области физики твердого тела и фундаментальных проблем взаимодействия излучения с твердым телом.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и библиографии. Диссертация изложена на 144 страницах, содержит 92 рисунка, 19 таблиц и список цитируемой литературы из 191 наименования.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Калашников, Алексей Николаевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Таким образом, по результатам полученных экспериментальных данных по влиянию легирования на физико-механические свойства, параметры дефектной и пузырьковой микроструктуры и поведение ионно-внедренного гелия в никеле, железе и ванадии можно сделать следующие выводы:

1. Установлено, что атомы замещения (алюминий и титан) в никеле и ванадии являются сильными ловушками для атомов гелия (либо непосредственно, либо путем захвата вакансий и образования устойчивых комплексов типа HemVnMex, содержащих вакансии, гелий и атомы легирующего элемента), увеличивают плотность зарождения пузырьков и снижают их размеры. Данная закономерность сохраняется как при развитии пузырьков в процессе послерадиационных отжигов, так и при формировании их в процессе высокотемпературного (при 750°С) облучения. Эффект более выражен в сплавах, содержащих А1 и Ti выше предела их растворимости в никеле в равновесном состоянии (>5% алюминия или титана).

2. Показано, что снижая коэффициент само диффузии никеля почти на 3 порядка, алюминий и титан препятствуют миграции и коалесценции пузырьков и выходу их на поверхность, сдвигая тем самым пики газовыделения в область высоких температур.

3. Установлено, что легирование Ni алюминием и титаном существенно увеличивает эффективную энергию активации газовыделения из-за изменения механизма миграции пузырьков от преимущественно поверхностной диффузии в чистом металле до увеличения вклада объемной диффузии в сплавах. В предварительно состаренных сплавах, когда часть легирующих элементов переходят из твердого раствора во вторичные y'-Ni3Al или r)-Ni3Ti фазы, эффект менее значителен.

4. Установлено, что в ванадии введение титана существенно подавляет развитие гелиевой пористости, причем впервые обнаружено, что в сплавах V-Ti формирование и рост пузырьков проходит через этап их упорядоченного распределения.

5. Выявлено, что в отличие от сплавов никеля с А1 и Ti (ГЦК-сплавы), введение в ванадий титана (ОЦК-сплавы) приводит к снижению температур пиков термодесорбции из-за увеличения скорости миграции пузырьков за счет возрастания диффузионной подвижности атомов ванадия на два порядка при легировании его титаном.

6. Установлено, что как и в никелевых сплавах, легирование ванадия титаном увеличивает эффективную энергию активации газовыделения за счет изменения механизма миграции пузырьков от поверхностной до объемной диффузии.

7. Показано, что независимо от способа введения гелия в сплавы Ni-C (равномерное насыщение по объему облучением а-частицами с энергией

29 МэВ по специальной методике, внедрение в тонкий приповерхностный слой образцов облучением моноэнергетическими ионами с энергией 40 кэВ), углерод одинаково влияет на параметры формирующихся в процессе послерадиационных отжигов пузырьков: в твердом растворе при концентрациях до предела растворимости (~0,01%) снижает размер пузырьков и увеличивает их плотность за счет увеличения центров зарождения пузырьков, а в пересыщенных твердых растворах наоборот - увеличивает размер и снижает плотность пузырьков из-за консервации вакансий в комплексах с избыточным углеродом. Данная закономерность сохраняется до температур 700-800°С при формировании пузырьков в приповерхностном слое образцов и до более высоких температур (выше 1000°С) при формировании пузырьков в объеме материала.

8. Установлено, что в отличие от сплавов Ni-C (ГЦК), в сплавах Fe-C (ОЦК) гелиевые пузырьки при послерадиационных отжигах формируются при более высокой температуре, причем первые пузырьки обнаружены в Fe, содержащем значительное количество углерода (> 0,04%), что связано по-видимому, с консервацией в процессе облучения достаточного количества вакансий в комплексах с углеродом, которые распадаются при последующем отжиге, снабжая зародыши пузырьков вакансиями и гелием.

9. Установлено, что при концентрациях углерода выше предела его растворимости в никеле и железе (Nc >0,01%) интенсивное газовыделение в процессе равномерных послерадиационных нагревов начинается при более высоких температурах и возрастает эффективная энергия активации термодесорбции по сравнению с чистыми металлами и сплавами с Nc<0,01% вследствии изменения энергии активации самодиффузии атомов матрицы в зоне, прилегающем к пузырькам, из-за сегрегации углерода на поверхности и приповерхностном объеме пузырьков в пересыщенных твердых растворах (эффект экранирования).

Ю.Показано, что наряду с обычными комплексами типа HemVn, в железе и никеле, содержащем углерод, могут образоваться термически более стабильные комплексы типа HemVnCx, содержащие атомы примесного элемента, наличие которых объясняет обнаруженные закономерности влияния углерода на поведение внедренного гелия и развитие газовой пузырьковой структуры.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Калашников, Алексей Николаевич, 2000 год

1. Калин Б.А., Скоров Д.М., Якушин B.J1. Проблемы выбора материалов для термоядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 184с.

2. Зеленский В.Ф., Неклюдов И.М., Черняева Т.П. Радиационные дефекты и распухание материалов. Киев: Наукова думка, 1988. 296с.

3. Залужный А.Г., Сокурский Ю.Н., Тебус В.Н. Гелий в реакторных материалах. М.: Энергоатомиздат, 1988. 224с.

4. Агапова Н.П., Африканов И.Н., Бутра Ф.П. и др. Исследование структуры и механических свойств стали 0Х16Н15МЗБ, облученной ионами гелия. Атомная энергия, 1976, т.41, вып.5, с.314-321.

5. Schroeder Н., Kesternich W. and Ullmaier Н. Helium effects on the creep and fatique resistance of austenitic stainless steels at high temperatures. -Nucl. Eng. and Design/Fusion, 1985, v.2, No.1/2, p.65-95.

6. Конструкционные материалы ядерных реакторов/ Бескоровайный Н.М., Калин Б.А., Платонов П.А., Чернов И.И. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 704 с.

7. Reed D.J. A review of recent theoretical developments in the understanding of the migration of helium in metals and its interaction with lattice deflects. Radiat. Eff., 1977, v.31, p.129-147.

8. Trinkaus H. and Ulmaier H. High temperature embrittlement of metals due to helium: is the lifetime dominated by cavity growth or crack growth. J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.303-309.

9. Schroeder H. High temperature embrittlement of metals by helium.- Radiat. Eff., 1983, v.78,p.297-314.

10. Higgins P.R.B. and Roberts A.S. Reduction in ductility of austenitic stainless steel after irradiation. Nature, 1965, v.206, p.1249-1250.

11. Ullmaier H. The influence of helium on the bulk properties of fusion reactor structural materials. Nucl. Fusion, 1984, v.24, No.8, p. 1039-1083.

12. Калин Б.А., Чернов И.И., Волков A.A. Развитие дефектной структуры металлов при облучении ионами гелия. Препринт МИФИ 031-85.-М., 1985.-24с.

13. Калин Б.А., Чернов И.И. Радиационная эрозия поверхности конструкционных материалов/ Учебное пособие. М., МИФИ, 1986. - 30 с.

14. Радиационные повреждения конструкционных материалов при бомбардировке ионами гелия/ Калин Б.А., Чернов И.И., Чернышев Е.Ю., Шишкин Г.Н. Отчет МИФИ, № ГР 77046482, инв.№ 0284.0044114. М., - 232 с.

15. Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968. - 344 с.

16. Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. Распыление материалов ионами Н1-, Т+, Не+. Физика плазмы, 1976, т.2, вып.4, с.593-596.

17. Беграмбеков Л.Б., Калин Б.А., Кирилин Н.М. и др. Распыление сталей и никелевых сплавов при облучении ионами дейтерия.-В кн.: Докл. Всес. конф. по инженерным пробл. термояд, реакторов. JL, НИИЭФА, 1977, т.З, с.296-303.

18. Альтовский И.В., Вотинов С.Н., Гусева М.И. и др. Физические проблемы материалов первой стенки термоядерных реакторов. В кн.: Конструкционные материалы для реакторов термоядерного синтеза. М.: Наука, 1983, с. 19-32.

19. Паршин A.M. Структура и радиационное распухание сталей и сплавов. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -56 с.

20. Паршин A.M. Структура, прочность и радиационная повреждаемость корро-зионностойких сталей и сплавов. Челябинск: Металлургия, 1988.- 656 с.

21. Ибрагимов Ш.Ш., Кирсанов В.В., Пятилетов Ю.С. Радиационные повреждения металлов и сплавов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240с.

22. Кирсанов В.В., Суворов A.JL, Трушин Ю.В. Процессы радиационного дефек-тообразования в металлах. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 272с.

23. Конобеевский С.Т. Действие облучения на материалы. М.: Атомиздат, 1967. -403с.

24. Келли Б. Радиационное повреждение твердых тел. М.: Атомиздат, 1970, -233 с.

25. Томпсон М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах. М.: Мир, 1971.- 368с.

26. Орлов А.Н. Точечные дефекты в кристаллах и их свойства. -В кн.: Дефекты и их моделирование на ЭВМ. JL: Наука, 1980, с.5-22.

27. Кирсанов В.В., Мусина М.В. Взаимодействие гелий-вакансионных кластеров с водородом. В кн.: Труды Всес. конф. по радиац. воздействию на матер, термояд, реакторов, часть 1.- Л.: 1990, с. 119-131.

28. Donnelly S.E. The density and pressure of helium in bubbles in implanted metals: a critical review. Radiat. Eff., 1985, v. 90, p. 1-47.

29. Frank V. and Nolfi Jr. Phase transformations during irradiadion. Applied Science Publishers, London-N.Y., ISBN-0-85334-179-6, 1983. - 31 lp.

30. Anderson H.H. The depth resolution of sputter profiling. Appl. Phys.,1979, v. 18, p.131-140.

31. Wiedersich H. Phase stability and solute segregation during irradiation. Phys. of Rad. Effects in Crystals, 1986, v.4, p.225-280.

32. Marwick A.D. Solute segregation and precipitate stability in irradiated alloys. -Nucl. Instrum. and Methods, 1981, v.182/183, p.827-843.

33. Garner F.A., Abe F. and Noda T. Response of Fe-Cr-Mn austenitic alloys to thermal aging and neutron irradiation. J. Nucl. Mater., 1988, v.155-157, p.870-876.

34. Stoller R.E. The influence of helium on microstructural evolution. Implication for DT fusion reactors. J. Nucl. Mater., 1990, v.174, p.289-310.

35. Kuramoto E. and Tsutsimi T. Computer simulation of the bias factor in void swelling in metals. J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.175-178.

36. Heald P.T. and Speight M.V. Irradiation creep and swelling. Phil. Mag., 1975, v.30, No.4, p.869-875.

37. Heald P.T. The preferential trapping of interstitials at dislocations. Phil. Mag., 1975, v.31, No.3, p.819-838.

38. Брык В.В., Воеводин В.Н., Матвиенко Б.В. Особенности распределения радиационной пористости у границ раздела в нержавеющих сталях. Вопр. атомн. науки и техн. Сер.: Физика радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 1982, вып.2 (21), с.44-46.

39. Gelles D.S., Thomas L.E. and Spoonseller D.L. The effect of particle misfit on void formation under electron and neutron irradiation in gamma-prime strengthened su-peralloys. J. Nucl. Mater., 1982, v.108/109, No. 1/3, p.248-261.

40. Kesternich W. Helium trapping at dislocations, pricipitates and grain boundaries. -Radiat. Eff., 1978, v.78, No.l, p.121-124.

41. Carpenter P.W. and Yoo M.N. The effect of semicoherent precepitation on void swelling in Al-Cu alloys. Metall.Trans. A, 1978, v.9, No.12, p.1739-1747.

42. Неклюдов И.М., Воеводин B.H., Брык В.В. О роли двойникования в процессах деформации и распухания облученных металлов. Вопр. атомн. науки итехн. Сер.: Физика радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 1998, вып.3(69), 4(70), с.28-29.

43. Stoller R.E. and Odette G.R. Analytical solutions for helium bubble and critical radius parameters using a hard sphere equation of state. J. Nucl. Mater., 1985, v.131, p.118-125.

44. Westmoreland J.E., Sprague J.A., Smidt F.A. and Malmberg P.R. Doze rate effects in nickel-ion irradiated nickel. Radiat. Eff., 1975, v.26, No.l, p.1-16.

45. Konobeev Yu.V., Subbotin A.V., Bykov V.N. et al. Grain boundary void denuded zone in irradiated metals. -Phys. Status Solidi. A, 1975, v.29, No.2, p. 121-124.

46. Foremen A.J.E. The diffusion of point defects to the foil surface during irradiation damage experiments in the high voltage electron microscope. Radiat. Eff., 1972, v.14, No.3/4, p.175-179.

47. Дубинко В.И., Главацкая Н.И. Физические аспекты радиационной нестабильности циркониевых сплавов. Вопр. атомн. науки и техн. Сер.: Физика радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 1998, вып.1(67), 2(68), с.18.

48. Вотинов С.Н., Прохоров В.И., Островский З.Е. Облученные нержавеющие стали. М.: Наука, 1987.-128 с.

49. Повышев И.А., Паршин A.M. Природа слабой склонности к радиационному распуханию ферритных сталей. В кн.: Тез. Докл. III- Межд. Конференции по радиац. воздействию на материалы термоядерных реакторов, С.-Петербург, сентябрь 26-28, 1994, с.97-98.

50. Николаев В.А., Курсевич И.П. Влияние состава и структурного состояния на радиационное распухание высоконикелевых сплавов. Атомная энергия, 1985, т.59, вып.З, с.200-204.

51. Воеводин В.Н., Неклюдов И.М., БрыкВ.В., Бородин О.В. Структурно-фазовые аспекты радиационной стойкости сталей. Вопр. атомн. науки и техн. Сер.: Физика радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 1998, вып.1(67), 2(68), с.92.

52. Bramman J.I., Bagley K.Q., Cawthorne С. and Fulton J.E. Void formation in cladding and structural materials irradiated in DFR. In: Proc. Int. Conf.on Radiation-Induced Voids in Metals, Albany, June 9-11, 1971. Oak Ridge, 1972, p.125-141

53. Leitnaker J.M., Bloom E.E. and Steigler J.O. The effect of minor constitutions on swelling in stainless steel. J. Nucl. Mater., 1973, v.49, No.l, p.57-66.

54. Harbottle J.E. and Dickerson S.M. Neutron induced voids in nickel: the low dose dependence at 400 °C. J. Nucl. Mater., 1972, v.44, No.3, p.313-317.

55. Sorensen S.M., Chen Jr. and C.W. The effect of carbon on void formation in neutron-irradiated nickel. Radiat. Eff., 1977, v.33, p.109-118.

56. Sorensen S.M., Chen Jr and C.W. Evidence for the suppression of void formation by a dynamic trapping mechanism in nickel. J. Nucl. Mater., 1975, v.58, No.l, p.119-122

57. Калин Б.Н., Чернов И.И., Реутов И.В. Влияние углерода на развитие гелиевой пористости в сплавах системы Ni-C, облученных а-частицами. Вопр. атомн. науки и техн. Сер.: Физика радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 1987, вып.4(42), с.24-34.

58. Smidt F.A. and Sprague J. A. Suppression of void nucleation by a vacancy trapping mechanism. Scripta Met., 1973, v.7, No. 5, p.495-501.

59. Norris D.I.R. The poisoning of dislocations by impurity atmospheres as a mechanism for control of void swelling during irradiation. In: The Physics of Irradiation Produced Voids/ Ed. by Nelson R.S.,UKEA Report, AERE-R7943, 1975, p.134-139.

60. Калин Б.А., Богачев А.Г., Чернов И.И. и др. Развитие гелиевой пористости в модельных сплавах Ni-C и Ni-C-Ti. Атомная энергия, 1992, т.73, вып.З,с.203-209.

61. Garner F.A. and Brager H.R. The influence of Mo, Si, P, C, Ti, Cr, Zr and various trace elements on the neutron induced swelling of AISI stainless steel.- J. Nucl. Mater., 1988, v.155-157, p.833-837.

62. Watanabe H., Muroga T. and Yoshida N. The influence of combained addition of phosphorus and titanium on void swelling of austenitic Fe-Cr-Ni alloys at 646-700 K. J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.503-508.

63. Holmes B. and Dyson D.J. Effect of alloying additions on the lattice parameter of austenite. J. of Iron and Steel Institute, 1970, v.208, No. 5, p.469-474.

64. Lee E.H., Rowcliffe A.F. and Kenik E.A. Effects of Si and Ti on the phase stability and swelling behavior of AISI 316 stainless steel. J. Nucl. Mater., 1979, v.83, p.79-89.

65. Krishan K. and Nguyen Nhu Thein. Effect of Ti addition on swelling in 316 stainless steel under h.v.e.m. conditions. Radiat. Eff., 1986, v. 100, p.249-261.

66. Kyomoto Nakato, Takahito Kato and Isao Masaoka. Void formation and precepita-tion during electron irradiation in austenitic stainless steel modified with Ti, Zr and V. J. Nucl. Mater., 1987, v.148, p.185-193.

67. Muroga Т., Araki K., Miyamoto Y. and Yoshida N. Void swelling in high purity Fe-Cr-Ni and Fe-Cr-Ni-Ti alloys irradiated in JOYO. J. Nucl. Mater., 1988, v. 155157, p.1118-1122.

68. Воеводин В.Н., Зеленский В.Ф., Зейдлиц М.П. и др. Изучение радиационного распухания сплавов Ni-Pr после облучения тяжелыми ионами. Вопр. атомн. науки и техн. Сер.: Физика радиац. поврежд. и радиац. материаловедение., 1980, вып. 1(12), с.68-71.

69. Nekludov I.M., Sleptsov A.N., Sleptsov S.N. et al. Interactions of Sc, Pr, Y and Ti solutes with vacancies and interstitials in electron irradiated dilute Ni-based alloys. -Met. Phys. Adv. Tech., 1997, v. 16, p.781-798.

70. Garner Р.А. and Wolfer W.G. The effect of solute addition on void nucleation.- J. Nucl. Mater., 1981, v.102, p.143-150.

71. Калин Б.А. Модель разрушения поверхностного слоя материалов в процессе облучения ионами гелия,- В кн.: Конструкционные материалы для реакторов термоядерного синтеза. М.: Наука, 1983, с.90-98.

72. Mansur L.K. Effect of point defect trapping and solute segregation on irradiation-induced swelling and creep. J. Nucl. Mater., 1979, v.83, p. 109-127.

73. Ayrault G., Hoff H.A., Nolfi F.A. and Turner A.P.L. Influence of helium injection rate on microstructure of dual-ion irradiated type 316 stainless steel.- J. Nucl. Mater., 1981, v.103-104, p.1035-1041.

74. Choyke W.J., Mc Graner J.N., Townsend J.R. et al. Helium effects in ion-bombarded 304 stainless steel. J. Nucl. Mater., 1979, v.85-86, p.647-651.

75. Kalin B.A. and Reutov I.V. The influence of carbon concentration on the loop growth in helium doped nickel. J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.212-215.

76. Арутюнова Г.А., Сокурский Ю.Н., Чуев В.И. Влияние облучения ионами гелия на структуру ферритной стали 1Х13М2БФР. В кн.: Конструкционные материалы для реакторов термоядерного синтеза. М.: Наука, 1988, с. 120-130.

77. Stoller R.E. and Odette G.R. The effects of helium on microstmctural evolution in an ion-irradiated low-swelling stainless steel. J. Nucl. Mater., 1988, v. 154,p.286-304.

78. Niwaze K., Ezawa Т., Tanabe T. et al. Dislocation loops and their depth profiles in He+ and D+ ion irradiated nickel. J. Nucl. Mater., 1993, v.203, p.56-66.

79. Evans J.H., Van Veen A. and Caspers L.M. He-cluster growth in Mo. Radiat. Eff., 1983, v.78, p.105-120.

80. Kenik E.A. The influence of helium on microstmctural evolution in an ion-irradiated low-swelling stainless steel. J. Nucl. Mater., 1979, v.85-87, p.659-663.

81. Rowcliffe A.F. and Lee E.H. High temperature radiation damage phenomena in complex alloys. J. Nucl. Mater., 1982, v.108-109, p.306-318.

82. Farrell K., Maziasz P.J., Lee E.H. and Mansur L.K. Modification of radiation damage microstructure by helium. Radiat. Effects, 1983, v.78, p.277-295.

83. Mansur L.K. and Coghlan W.A. Mechanisms of helium interaction with radiation defects in metals and alloys: a rewiew. J. Nucl. Mater., 1983, v.l 19, p. 1-25.

84. Odette G.R., Maziasz P.J. and Spitznagel J.A. Fission-fusion correlations for swelling and microstructure in stainless steels: effect of the helium to displacement per atom ratio. J. Nucl. Mater., 1981, v.103-104, p.1289-1304.

85. Lee E.H. and Mansur L.K. A mechanism of swelling suppression in phosphorous-modified Fe-Ni-Cr alloys. J. Nucl. Mater., 1986, v.141-143, p.695

86. Singh B.N. and Trinkaus H. An analysis of the bubble formation behaviour under different experimental conditions. J. Nucl. Mater., 1992, v. 186, p. 153-165.

87. Trinkaus H. The effect of internal pressure on the coarsening of inert gas bubbles in metals. Scripta Metall., 1989, No. 23, p. 1773-1778.

88. Wang Y.S., Chen K.Q. and Zhang C.H. The study of bubble formation in 314 L stainless steel irradiated with helium ions at 873K. J. Nucl. Mater., 1996, v.240, p.70-74.

89. Zhang C.H., Chen K.Q., Wang Y.S. et al. Formation of bubbles in helium implanted 316 L stainless steel at temperature beetwen 25 and 550 °C. J. Nucl. Mater., 1997, v.245, p.210-216.

90. Zell V., Schroeder H. and Trinkaus H. Helium bubble formation in nickel during hot implantation. J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.358-363.

91. Vassen R., Trinkaus H. and Jung P. Diffusion of helium in magnesium and titanium before and after clustering. J. Nucl. Mater., 1991, v. 183, p. 1-8.

92. Evans J.H. Bubble diffusion to grain boundaries in UO2 and metals during annealing: a new approach. J. Nucl. Mater., 1994, v.210, p.21-29.

93. Evans J.N. and Van Veen A. Comments on «Behaviour of inrt gas bubbles under chemical concentration gradients» by G.P.Tiwari. J. Nucl. Mater., 1998, v.252, p.156-161.

94. Marachov N., Perryman L.J. and Goodhew P.J. Growth of inert gas bubbles after implantation. J. Nucl. Mater., 1987, v.149, p.296-301.

95. Tiwari G.P. Reply to Comments on «Behaviour of inert gas bubbles under chemical concentration gradients». J.Nucl.Mater., 1998, v.252, p. 162-167.

96. Калашников A.H., Калин Б.А., Реутов И.В. и др. Влияние малых концентраций углерода на структуру никеля. Физика металлов и металловед., 1990, №7, с.203-206.

97. Исследование влияния легирования на радиационную повреждаемость кристаллических материалов при ионном облучении/ Калин Б.А., Чернов И.И., Калашников А.Н., Тимофеев В.В. Отчет МИФИ, № ГР 0191.0044289, инв.№ 029.60 002180, М., 1995. -75с.

98. Установка для комплексного исследования трещиностойкости и газовыделения/ Калин Б.А., Федотов В.Т., Чернов И.И. и др. Отчет МИФИ,

99. ГР 0185.0002810, инв.№ 0286.0030426, М„ 1985. -24с.

100. Carter G. Thermal resolution of desorption energy spectra. Vaccum, 1962, v.12, p.245-250.

101. Карасев B.C., Ковыршин В.Г. Термодесорбция имплантированного гелия из аустенитных сталей типа 16-15. Атомная энергия, 1983, т.55, вып.6,с.362-370.

102. Zelenskij V.F., Nekludov I.M., Ruzhitskij V.V. et al. Thermal desorption of helium from policristalline Ni irradiated to fluenees ranging from lxlO17 tolxlO18 He+/cm2. J. Nucl. Mater., 1987, v.151, p. 22-26.

103. Хирш П., Хови А., Николсон P. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. М.: Металлургия, 1973. 583 с.

104. Thomson-Russel К.С. and Edington J.W. Practical Electron Microscopy in Material Science, Monograph 5: Electron Microscope Specimen Preparation Techniques in Material Sciences. The Macmillan Press LTD, 1977.-137 pp.

105. Шматко O.A., Усов Ю.В. Структура и свойства металлов и сплавов / Справочник: Электрические и магнитные свойства металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1987. -487с.

106. Постников B.C. Внутреннее трение в металлах. М.: Металлургия, 1974. -351с.

107. Chernov I.I., Kalin В.А., Kalashnikov A.N. and Ananin V.M. Behavior of ion implanted helium and structural changes in nickel-base alloys under long-time exposure at elevated temperatures. In: Proc. of 8th Int. Conf. on Fusion React. Mater.,

108. Okt. 26-31, 1997, Sendai, Japan, p.296.

109. Глазов B.M., Вигдорович B.H. Микротвердость металлов. М.: Металлургия, 1969. -248 с.

110. Чернов И.И., Калин Б.А., Калашников А.Н. и др. Порообразование и стабильность структуры в облученных ионами гелия сплавах никель-алюминий при отжиге 750°С. Атомная энергия, 1992, т.72, вып.2, с.171-175.

111. Kalin B.A., Chernov I.I., Kalashnikov A.N. and Solovyev B.G. Influence of alloying and irradiation conditions on helium behavior in Ni-base alloys. Plasma Devices and Operations, 1996, v.4, p.313-324.

112. Kalin B.A., Chernov 1.1., Kalashnikov A.N. and Timofeyev V.V. Influence of alloying elements in Ni and Fe on ion -implanted helium behavior. In: Proc. of 7th Int. Conf. on Fusion Reactor Mater., Sept. 25-29, 1995, Obninsk, Russia, p.258.

113. Kalin B.A., Chernov I.I., Kalashnikov A.N. and Timofeyev V.V. Influence of alloying elements in Ni and Fe on ion-implanted helium behavior. J.Nucl.Mater., 1996, v. 233/236, p. 1142-1147.

114. Влияние легирования на развитие газовой пористости в сплавах систем Ni-C, Ni-C-Ti, Fe-C, Ni-Ti и Ni-Al/ И.И. Чернов, Б.А. Калин, И.В. Реутов и др.: Отчет МИФИ, № ГР 0186. 00188535, инв. № 029.10 00912/

115. Науч. рук. В.П. Жуков. М., 1990. 71 с.

116. Калашников А.Н., Калин Б.А., Чернов И.И. Влияние малых концентраций углерода на структуру никеля. В кн.: Современные пробл. физики и ее приложений (Тезисы докл. Всес. конф., г. Москва, 15-17 апр. 1990 г.), М., ВИНИТИ, 1990, с. 15-16.

117. Kalin В.А., Chernov I.I., Bogachev A.G. et al. Influence of carbon and titanium on helium bubble microstructure in nickel under helium ion bombardment. Mater. Sci. Forum, 1992, v. 97/99, p. 373-378.

118. Калин Б.А., Чернов И.И., Шишкин Т.Н. Диаграммы состояния и структура конструкционных материалов ядерных реакторов: Учебное пособие. М., МИФИ, 1989. -84 с.

119. Лифшиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1990. 336с.

120. Молоканов В.В., Будберг П.Б., Чернов Д.Б. Влияние кислорода на фазовые равновесия в двойных системах титана с ванадием, ниобием, танталом,- В кн.: Фазовые равновесия в металлических сплавах. М.: Наука, 1981, с. 137-137.

121. Williams R.O. Aging of nickel base aluminium alloys. Trans, of Metal. Society of AIME, 1959, v.215, No.6, p.1026-1032.

122. Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия, 1982. -182 с.

123. Гольдштейн М.И., Литвинов B.C., Бронфин Б.Н. Металлофизика высокопрочных сплавов. М.: Металлургия, 1986.-312 с.

124. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986.-544 с.

125. Pearson W.B. A handbook of lattice spacing and and structures of metals and alloys. London: Pergamon Press, 1958. 1044 p.

126. Тихонов JI.B., Кононенко B.A., Прокопенко Г.И., Рафаловский В.А. Структура и свойства металлов и сплавов/ Справочник: Механические свойства металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1986. 568 с.

127. Ефимов Ю.В., Барон В.В., Савицкий Е.М. Ванадий и его сплавы. М.: Наука, 1969. 254 с.

128. Chernikov V.N., Trinkaus Н., Jung P. and Ulmaier H. The formation of helium bubbles near the surface and the bulk in nickel during post implantation annealing.-J. Nucl. Mater., 1990, v.170, p.31-38.

129. Черников B.H., Захаров А.П., Казанский П.Р. Газовая пористость в объеме и у границ раздела при отжиге никеля, насыщенного гелием до концентрации <0,5 ат. %. Докл. АН СССР, 1989, т.34, № 4, с.870-874.

130. Chernov I.I., Kalin В.А., Kalashnikov A.N. and Ananin V.M. Behavior of ion-implanted helium and structural changes in nickel-base alloys under long-time exposure at elevated temperatures. J. Nucl. Mater., 1999, V.271&272, p. 333-339.

131. Chernikov V.N., Zakharov A.P. and Kazansky P.R. Relation between swelling and embritlement during post-irradiation annealing and instability of helium-vacancy complexes in nickel. J.Nucl.Mater., 1988, V.155&157, p.l 142-1145.

132. Чернов И.И., Калин Б.А., Гусева М.И., и др. Поведение имплантированного гелия в поверхностном слое конструкционных материалов,- Поверхность. Физика, химия, механика, 1983, №11, с.75-83.

133. Писарев А.А., Огородникова О.В. Расчет термодесорбционных спектров в двухстадийной модели газовыделения ионно-внедренного водорода.-Известия АН РФ. Сер.: Физическая, 1994, т.58, №3, с.151-157.

134. Калин Б.А., Чернов И.И. Упорядоченные структуры пор и пузырьков в облученных металлах и сплавах. Атомная техника за рубежом, 1986, № 10, с. 3-9.

135. Trinkaus Н. Energetics and formation kinetics of helium bubbles in metals. -Radiat. Effects, 1983, v.78, No. 1/4, p. 189-211.

136. Wilson W.D. Theory of small clusters of helium in metals.- Radiat. Effects, 1983, v.78, No. 1/4, p.11-24.

137. De Hosson J.Th.M. , Caspers L., Van Veen A. Atomistic studies of helium trapping in metals.- Radiat. Effects, 1983, v.78, No. 1/4, p. 25-36.

138. Van Veen A. Thermal helium desorption spectrometry (THDS) as a tool for the study of vacancies and self-interstitials. Mater. Sci. Forum, 1987, v.15/18, p. 3-24.

139. Van Veen A., Buters W.Th. H., Armstron T.R. et al. Redistribution of implanted noble gas by self-interstitials in molibdenum and nickel. Nucl. Instrum. and Methods, 1983, v. 209/210, p.1055-1063.

140. Черников B.H., Захаров А.П., Казанский П.Р. Связь распухания и охрупчи-вания никеля при пострадиационном отжиге с неустойчивостью гелий-вакансионных комплексов. Докл. АН СССР, 1987, т.295, № 5, с. 1119 -1123.

141. Shroeder Н., Fichtner P.F.P. and Trincaus Н. Inert gas bubbles coarsening mechanisms. Mater. Sci. Forum, 1992, v. 97/99, p. 1-10.

142. Melius C.F., Wilson W.D. and Bisson C.L In: Harwell Symp. on Inert Gases in Metals and Ionic Solids, AERE Rep. 9733, 1980, p. 15.

143. Лариков JI.H., Исайчев В.И. Структура и свойства металлов и сплавов: Диффузия в металлах и сплавах/ Справочник, Киев: Наукова думка, 1987.

144. Tyler S.K. and Goodhew P.J. Direct evidence for the Brownion motion of helium bubbles. J. Nucl. Mater., 1980, v.92, No.2/3, p.201-206.

145. Фромм Е., Гебхард Т.Е. Газы и углерод в металлах. М.: Металлургия, 1980. -712 с.

146. Новиков Н.И., Захаров М.В. Термическая обработка металлов и сплавов. М.: Металлургиздат, 1962. 429 с.

147. Агапова Н.П., Африканов И.Н., Данилов В.А. и др. Электронно-микроскопическое исследование никеля, облученного ионами гелия. Изв. АН СССР, 1974, т.38, №11, с.2337-2342.

148. Калин Б.А., Чернов И.И., Якушин В.Л. Структурные изменения в никелевых сплавах Х20Н45М4Б и стали Х16Н15МЗБ, вызванные облучением ионами гелия. Атомная энергия, 1985, т.59, вып.2, с.119-125.

149. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986. -480с.

150. Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Ильина Л.П. Расчет Т-Р-диаграммы состояния системы Ni-C до давления 100 кбар. Изв. АН СССР.: Сер.Металлы, 1981, №4, с.201-210.

151. Spitznagel J., Wiffen F. and Nolfi F. Microstructures developed in "simulated" fussion irradiations. J. Nucl. Mater., 1979, v.85/86, part B, p. 629-646

152. Farrell K. Experimental effects of helium on cavity formation during irradiation a review. - Radiat. Eff., 1980, v.53, No.3/4, p.175-191.

153. Suzuki K., Katano Y., Aruga T. et al. Effect of carbon on microstructure in Ti-modified type 316 stainless steels irradiated with helium ions. J. Nucl. Mater., 1985, v.133/134, p.585-589.

154. Диаграммы состояния металлических систем. Сер.: Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ (ежегодный выпуск).

155. Калин Б.А., Реутов И.В., Чернов И.И. Влияние углерода на развитие газовой пористости в никеле, насыщенном гелием до 10"2 ат.%, при отжиге в интервале 500-1000°С. Атомная энергия, 1992, т.72, вып.6, с.559-565.

156. Beeler J.R. Impurity atom effects in metallic crystals. In: Interat. Potent, and Simulat. of Lattice Deflects. New York, Plenum Press, 1972, p.339-371.

157. Kolk G., Van Veen A. and Caspers L. The interaction of helim with С in a-Fe. -Delft Progr. Rep., 1979, No.4, p. 19-28.

158. Lemahieu I., Segers D., Deschepper L. et al. Annealing study of He-irradiated samples. Crystal. Research Technol., 1987, v.22, No.ll, p.K211-K213 (DDR).

159. Evans J.H. and Van Veen A. Gas release processes for high concentrations of helium in metals. In: Proc. of 7th Int. Conf. on Fusion React. Mater., Sept. 25-29, 1995, Obninsk, Russia, p.266.

160. Caspers L.M. and Van Veen A. Thermal helium desorption spectrometry. Phys. Stat. Sol. (a), 1981, v.68, No.2, p.339-350.

161. Schroeder H., Fichtner P.F.P. and Trinkaus H. Inert gas bubble coarsening mechanisms. Mater. Sci. Forum, 1992, v.97/99, p.1-10.

162. Ehrenberg J., Scherzer B.M.U. and Behrish R. Thermal desorption spectroscopy of He from Ni at and below saturation.- Radiat. Eff, 1983, v.78, p.405-416.1. ССИЯСЧАЯ ч fлд^твеmfL /т-6-с