Закономерности поведения гелия и водорода в сплавах ванадия с титаном, хромом и железом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Стальцов, Максим Сергеевич

• Стальцов, Максим Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Стальцов, Максим Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЯДЕРНЫХ

И ТЕРМОЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ.

1.1. Каналы накопление гелия и водорода в реакторных конструкционных материалах.

1.2. Малоактивируемые конструкционные материалы для ядерной и термоядерной энергетики.

1.3. Сплавы на основе ванадия для ядерных и термоядерных реакторов.

1.3.1. Активация ванадиевых сплавов при нейтронном облучении

1.3.2. Особенности легирования ванадия и механические свойства сплавов.

1.3.3. Радиационная стойкость ванадия и его сплавов.

1.4. Гелий и водород в ванадии и его сплавах.

1.5. Аномалии изменения физико-механических свойств в системе У-ТС.

1.6. Выводы по разделу 1.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материалы и приготовление образцов.

2.2. Облучение образцов.

2.3. Термодесорбционные исследования.

2.4. Определение содержания водорода.

2.5. Измерение внутреннего трения.

2.6. Измерение микротвердости.

2.7. Рентгенографическое исследование.

2.8. Приготовление тонких фольг для просвечивающей электронной микроскопии.

2.9. Электронно-микроскопическое исследование.

3. ИСХОДНАЯ СТРУКТУРА ВАНАДИЕВЫХ СПЛАВОВ . 57 3.1. Исходная микроструктура сплавов.

3.2. Внутреннее трение сплавов V-Ti.

3.2.1. Исходные сплавы.

3.2.2 Сплавы, облученные ионами гелия при 20 °С.

3.3. Микротвердость сплавов ванадия.

3.4. Обсуждение результатов.

3.4.1. Физическая модель, объясняющая аномальное изменение механических свойств в системе V-Ti.

3.4.2. Физическая модель поведения гелия в сплавах V-Ti.

3.5. Выводы по разделу 3.

4. МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Микроструктура сплавов, имплантированных гелием при 650 °С.".

4.1.1. Сплавы V-Ti и V-4%Ti-4%Cr.

4.1.2. Сплавы V-Fe.

4.2. Микроструктура сплавов, последовательно имплантированных ионами гелия и водорода.

4.3. Обсуждение результатов.

4.4. Выводы по разделу 4.

5. ТЕРМОДЕСОРБЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ГЕЛИЯ ИЗ СПЛАВОВ ВАНАДИЯ

5.1. Сплавы, имплантированные гелием при 20 °С.

5.2. Сплавы, имплантированные гелием при 650 °С.

5.3. Удержание водорода сплавами ванадия.

5.4. Обсуждение результатов.

5.4.1. Облучение при комнатной температуре.

5.4.2 Облучение при 650°С.

5.4.3 Удержание водорода.

5.5. Выводы по разделу 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности поведения гелия и водорода в сплавах ванадия с титаном, хромом и железом»

Актуальность проблемы

В связи с исчерпанием доступных запасов углеводородного сырья в XXI веке наряду с дальнейшим развитием ядерной энергетики рассматривается освоение энергии синтеза легких ядер - к середине или во второй половине века предполагается введение в строй первых термоядерных ректоров (ТЯР).

Конструкционные материалы реакторов синтеза рассчитаны на длительную эксплуатацию под воздействием высоких температур, интенсивных потоков различных частиц, высоких напряжений, коррозионных сред. Облучение нейтронами вызывает наработку атомов трансмутационных газов посредством различных ядерных реакций. Кроме того, в конструкционные материалы первой стенки и бланкета ТЯР гелий и водород будут внедряться непосредственно излучением из плазмы, а также гелий может нарабатываться за счет поглощения трития, который является Р-радиоактивным изотопом и с периодом полураспада немногим более 12 лет прео вращается в изотоп гелия Не. Все это существенно может ухудшить служебные свойства конструкционных материалов.

Влияние гелия и водорода и их совместное влияние на свойства конструкционных материалов ядерных и термоядерных реакторов стало особой проблемой физики радиационных повреждений и радиационного материаловедения. Это привело к интенсивному изучению поведения гелия и водорода в различных металлах и сплавах. Исследования поведения гелия и водорода в материалах в большей степени связаны с проблемами термоядерного реактора, поскольку скорость накопления этих газов в конструкционных материалах реакторов синтеза значительно выше, чем в реакторах деления.

Наряду с требованиями жаропрочности, радиационной и коррозионной стойкости немаловажную роль для выбора конструкционных материалов ядерных и термоядерных реакторов играет спад наведенной радиоактивности, то есть создание материалов с быстрым спадом активности. В связи с этим одним из перспективных направлений считается разработка и использование конструкционных материалов на основе ванадия, поскольку в соответствии с расчетами ванадий считается малоактивируемым металлом, а наиболее привлекательными элементами для его легирования с этой точки зрения являются Сг (0-15 мас.%), И (3-20%), Б! (0-1%) и ва (3-5%). На основе комплекса систематических исследований в качестве радиационно-стойких и с быстрым спадом наведенной активности композиций на основе ванадия предложены сплавы У-(4-5)%Т1-(4-5)%Сг, в том числе с различными модифицирующими элементами.

Кроме того, для достижения глубоких выгораний ядерного топлива (20% т.а. и выше) в реакторах на быстрых нейтронах ряд исследователей рассматривают возможность замены сильно распухающей оболочки твэла из аустенитной стали на биметалл «ферритная сталь - ванадиевый сплав» или триметалл «ферритная сталь - ванадиевый сплав - ферритная сталь».

Однако поведение гелия (и водорода) и закономерности развития газовой пористости в ванадиевых сплавах изучены недостаточно. В этой связи выявление закономерностей поведения гелия, водорода, развития микроструктуры и газовой пористости в зависимости от вида и концентрации легирующих элементов в ванадиевых сплавах является актуальным направлением исследований.

Цель работы

Целью работы явилось выявление закономерностей поведения гелия и водорода и газового распухания ванадиевых сплавов в зависимости от их химического состава.

Для достижения цели решены следующие задачи.

• Обоснован выбор модельных двойных и тройных ванадиевых сплавов и образцов для исследования.

• Изучены закономерности изменения внутреннего трения и механических свойств (микротвердости) в зависимости от состава ванадиевых сплавов.

• Обоснованы условия облучения образцов ионами гелия и водорода, включая энергию ионов, температуру мишеней, и проведен цикл ионного облучения.

• Методами просвечивающей электронной микроскопии и термодесорбционной спектрометрии изучены основные закономерности развития газовой пористости и выделения гелия в зависимости от химического состава ванадиевых сплавов в различных условиях ионного облучения.

• Выявлена роль легирующих элементов в механизмах захвата и выделения внедренного гелия, развития газовой пористости с использованием модельных сплавов систем У-Тл и У-Бе.

• Изучены закономерности захвата и удержания водорода в зависимости от химического состава ванадиевых сплавов.

• Разработаны физические модели, способные пояснить аномальное изменение механических свойств в системе У-Т1 в зависимости от содержания титана, появление при облучении ионами Не+ дополнительных пиков внутреннего трения в ванадии и сплавах У-Тл, объясняющие немонотонное влияние концентрации титана на закономерности формирования газовой пористости и выделение ион-но-внедренного гелия.

Научная новизна и практическая значимость работы.

1. Впервые разработана модель взаимодействия атомов в системе У-О-И, обусловленного образованием двойных У-ООЧ), Тл-0(К) и тройных У-0(]М)-Тл связей и определяющего немонотонное изменение механических свойств и газового распухания в сплавах У-Тл по мере роста концентрации титана.

2. Установлены закономерности изменения внутреннего трения и характеристик термодесорбции гелия, имплантированного при комнатной температуре в ванадий, сплавы У-Тл и У-4%Тл-4%Сг, способные подтвердить существование простых Не„;Уп и сложных №етГ\кУп комплексов гелия с вакансиями.

3. Впервые выявлены закономерности высокотемпературного газового распухания и термодесорбции гелия, имплантированного при 650 °С, в зависимости от химического состава ванадиевых сплавов.

4. Установлено, что при температуре имплантации Не+ 20 °С имплантация Н+ при 20 °С сопровождается превращением комплексов Нет V,, в газонаполненные пузырьки, при температуре имплантации Не+ 650 °С имплантация Н+ при 20 °С способствует коалесценции гелиевых пузырьков, а количество удерживаемого в сплавах У-Тл водорода, имплантированного после внедрения гелия, зависит от температуры облучения ионами Не+ и содержания в сплаве титана.

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследования позволяют дать ряд обоснованных рекомендаций экспериментаторам и специалистам-разработчикам конструкционных материалов ядерных и термоядерных реакторов по выбору радиационно-стойких и структурно-стабильных ванадиевых сплавов, определению оптимальной основы, химического состава и структурно-фазового состояния материалов в условиях накопления в них значительных концентраций гелия и водорода, а также представляют интерес для исследователей, работающих в области физики твердого тела и фундаментальных проблем взаимодействия излучения с твердым телом.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Выявленные закономерности влияния титана на внутреннее трение ванадиевых сплавов и разработанную физическую модель, способную пояснить аномальное изменение механических свойств в системе У-Тл в зависимости от содержания титана.

2. Физическую модель, заключающуюся существование простых НетУ„ и сложных НетгП/{У„ комплексов гелия с вакансиями, способную объяснить появление дополнительных пиков внутреннего трения в ванадии и сплавах У-Тл, имплантированных гелием.

3. Установленные особенности влияния титана и железа на развитие микроструктуры и газовое распухание ванадиевых сплавов, имплантированных гелием.

4. Обнаруженные закономерности выделения ионно-внедренного гелия из ванадиевых сплавов при ТДС исследованиях и выявленные особенности влияния титана и железа на захват и выделение гелия.

5. Установленные закономерности развития микроструктуры ванадия и его сплавов с титаном при последовательном облучении ионами Не+ и Н' и удержания водорода в зависимости от температуры предварительного облучения ионами Не+ и химического состава сплавов.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов и библиографии. Работа изложена на 121 странице, содержит 65 рисунков, 22 таблицы и список цитируемой литературы из 127 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Стальцов, Максим Сергеевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе совокупности экспериментальных данных по изучению фазового состава, внутреннего трения, микротвердости, гелиевого распухания и термодесорбции имплантированного гелия предложена модель взаимодействия атомов в системе У-О-П, обусловленного образованием двойных У-0(КГ), Тл-0(КГ) и тройных У-0(Ю-Т1 связей, определяющее немонотонное изменение механических свойств и газового распухания в системе У-ТЧ по мере роста концентрации титана.

2. Впервые на основе результатов изучения внутреннего трения и термодесорбции гелия, имплантированного при комнатной температуре в ванадий, сплавы У-ТЧ и У-4%ТЧ-4%Сг, подтверждена возможность существования простых (Не,,, ¥„) и сложных (Не/Ди-К,,) комплексов гелия с вакансиями, определяющих формирование газовой пористости в сплавах и ее зависимость от состава.

3. Впервые установлено, что высокотемпературное (650 °С) газовое распухание, как и вакансиопное распухание ванадия, снижается при легировании титаном, титаном и хромом, что позволяет использовать результаты настоящего исследования для отбора радиационно-стойких сплавов ванадия, например, У-10%ТЧ и У-4%ТЧ-4%Сг, среди исследованных сплавов.

4. Установлено, что при легировании ванадия железом по мере увеличение его концентрации наблюдается увеличение размера гелиевых пузырьков и распухания, что коррелирует с данными по термодесорбции гелия, показывающее облегченное газовыделение.

5. Установлено, что результаты последовательного облучения ванадия и его сплавов ионами Не и кГ зависят от температуры облучения мишеней ионами Не . При температуре имплантации Не+ 20 °С имплантация Н+ при 20 °С сопровождается превращением комплексов Нс,„К„ в газонаполненные пузырьки. При температуре имплантации Не+ 650 °С имплантация Н4 при 20 °С способствует коалесценции гелиевых пузырьков.

6. Установлено, что при последовательном внедрении ионов гелия и водорода при 20 °С увеличение содержания Т\ до 5 % приводит к непрерывному возрастанию количества удерживаемого водорода за счет образования гидридов титана. С увеличением содержания Т1 до 10 % количество удерживаемого водорода несколько уменьшается, вероятно, за счет того, что электронная плотность в тройных комплексах У-О-Тл не позволяет титану присоединять водород. Создание газовой пористости облучением ионами Не+ при 650 °С приводит к возрастанию количества удерживаемого впоследствии водорода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Стальцов, Максим Сергеевич, 2011 год

1. Калин Б.А., Скоров Д.М., Якушин В.Л. Вопросы выбора материалов для термоядерных реакторов: Радиационная эрозия. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 184 с.

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

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

4. Birss I.R. and Ellis W.E. A new source of helium in cladding materials. In: European Conf. on Void Formed by Irrad. React. Mater., 1971, p. 339-345.

5. Ямницкий B.A., Панасенко A.M., Шиляев Б.А., Кузьменко B.A. Повреждающие факторы быстрых реакторов/Препринт ХФТИ-81-31, 1981. 9 с.

6. Никифоров А.С., Захаров А.П., Чуев В.И. и др. Проблема гелия в конструкционных материалах термоядерных реакторов. В кн.: Конструкционные материалы для реакторов термоядерного синтеза. М.: Наука, 1983, с. 177-197.

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

8. Kulcinski G.L. Radiation damage: the second most serious obstacle to commercialization of fusion power. In: Proc. Int. Conf. Radiat. Eff. and Tritium Technol. for Fusion Reactors/ Conf. 750989, Gatlinburg, Tenn., 1975, v. 1, p. 17-72.

9. Блохин Д.А., Чернов B.M. Ядерное образование водорода и гелия в конструкционных материалах энергетических реакторов деления и термоядерного синтеза. ВАНТ. Сер.: Материаловедение и новые материалы, 2008, вып. 2(71), с. 112-122.

10. Gaus Н., Migge Н. and Mirus K.-D. Implantation of environmental atoms into solids by neutron collisions in reactors. Radiat. Eff., 1973, v. 18, No. 1/2, p. 79-86.

11. Карасев B.C., Ковыршин В.Г., Савьян П.К., Воронцова Г.А. Внедрение гелия из внешней среды и накопление его в аустенитных сталях при нейтронном облучении. ВАНТ. Сер.: Физ. радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 1979, вып. 2(10), с. 48-51.

12. Физическое материаловедение. Т. 6. Книга 1. Конструкционные материалы ядерной техники / Б.А. Калин, П.А. Платонов, И.И. Чернов, Я.И. Штромбах. М.: Изд-во МИФИ, 2008. 672 с.

13. Solonin M.I. Materials science problems of blankets in Russian concept of fusion reactor. J. Nucl. Mater., 1998, v. 258-263, p. 30-46.

14. Solonin M.I., Chernov V.M., Gorokhov V.A. et al. Present status and future prospect of the Russian program for fusion lowactivation materials. J. Nucl. Mater., 2000, v. 283-287, p. 1468-1472.

15. Zinkle S.J., Victoria M. and Abe K. Scientific and engineering advances from fusion materials R&D. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311,31-42.

16. Muroga Т., Nagasaka Т., Abe K. et al. Vanadium alloys overview and recent results. - J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 547-554.

17. Kurtz R.J., Abe K., Chernov V.M. et al. Recent progress on development of vanadium alloys for fusion. J. Nucl. Mater., 2004, v. 329-333, p. 47-55.

18. Huang Q,Y., Wu Y.C., Li. J.G. et al. Status and strategy of fusion materials development in China. J. Nucl. Mater., 2009, v. 386-388, p. 400-404.

19. Ватулин A.B. Малоактивируемые конструкционные материалы для ядерной техники (ТВС ЯЭУ). ВАНТ. Сер.: Материаловедение и новые материалы, 2004, вып. 1(62), с. 26-41.

20. Лякишев Н.П., Иванов Л.И., Колотов В.П. и др. Ванадий как основа для создания малоактивируемых конструкционных материаловю. - Перспективные материалы, 1995, № б, с.43-48.

21. Nishitani Т., Tanigawa Н., Jitsukawa S. Et al. Fusion materials development program in the broader approach activities. J. Nucl. Mater., 2009, v. 386-388, p. 405-410.

22. Snead L.L., Jones R.H., Kohyama A. and Fenici P. Status of silicon carbide composites for fusion. J. Nucl. Mater., 1996, v. 233-237, p. 26-36.

23. Jones R.H., Giancarli L., Hasegawa A. et al. Promise and challenges of SiC/SiC composites for fusion energy applications, J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p.1057-1072.

24. Zengyu Xu, Xiang Liu, Jiming Chen and Fu Zhang. Progress and status of fusion technology and materials research in China. Southwestern Institute of Physics, Chengdu, Sichuan, China FT/l-lRd.

25. Harries D.R. High-chromium ferritic and martensitic steels for nuclear applications. ASTM Monograph 3, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA, 2001, p. 28-38.

26. Baluc N.L., Schaublin R., Spatig P. and Victoria M. On the potentiality of using fer-ritic/martensitic steels as structural materials for fusion reactors. In: Proc. 19th IAEA Fusion Energy Conference, Lyon, France, October 2002, IAEA-CN-94/FT/l-lRb.

27. Klueh R.L., Gelles D.S., Jitsukawa S. et al. Ferretic/martensitic steels overview of recent results. - J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 455-465.

28. Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова M.B. и др. Разработка 12% хромистых сталей нового" поколения для атомной техники России. В сб.: Российск. конф. «Материалы ядерной техники», г. Агой, сентябрь 2002 г., с. 21-26.

29. Клепиков Е.Ю., Курсевич И.П., Лапин А.Н. Разработка малоактивируемых сталей. Проблемы и перспективы. Вопросы материаловедения, 2000, № 3(23), с. 42-52.

30. Иванов Л.И., Платов Ю.М., Демина Е.В. Перспективы применения хромомар-ганцевых сталей в термоядерной энергетике. Перспективные материалы, 1995, № 2, с. 37-42.

31. Butterworth G.J., Forty С.В.А. The significance of sequential charged particle reactions in the activation of vanadium alloys - J. Nucl. Mater., 1994, v. 212-215, Part 1, p. 628-634.

32. Иванов Л.И., Платов Ю.М. Радиационная физика металлов и ее приложения. М.: Наука, 2002.-300 с.

33. Вотинов С.Н., Колотушкин В.П. Радиационно-стойкие сплавы на основе ванадия. В сб.: Труды 7 Междун. Уральского семинара «Радиационная физика металлов и сплавов», Снежинск, 25 февраля - 3 марта 2007 г., с. 55-57.

34. Иванов А.Н., Крюкова Л.М., Чернов В.М. Особенности состояния твердого раствора и фазообразования в сплаве V-4Cr-4Ti при термическом и деформационном старениях. ВАНТ. Сер.: Материаловедение и новые материалы, 2008, вып. 2(71), с. 61-73.

35. Ермолаев Г.Н. Механические свойства сплава V-4Ti-4Cr при повышенных температурах. ВАНТ. Сер.: Материаловедение и новые материалы. 2008, вып. 2(71), с. 53-60.

36. Matsui Н.; Fukumoto К.; Smith D.L. et al. Status of vanadium alloys for fusion reactors. J. Nuc. Mater., 1996, v. 233-237, p. 92-99.

37. Kurtz R.J., Abe K., Chernov V.M. et al. Critical issues and current status of vanadium alloys for fusion energy applications. J. Nucl. Mater., 2000. v. 283-287, p. 70-78.

38. Fukumoto K., Yamomoto Т., Nakao N. et al. High temperature performance of highly purified V-4Cr-4Ti alloy, NIFS-Heatll. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 610-614.

39. Potapenko M.M., Drobishev V.A., Chernov V.M. et al. Production and fabrication of low activation V-Ti-Cr alloys: problems of purity and homogeneity. In: Proc. 4th IEA Workshop on Vanadium Alloys for Use in Fusion Applications, 1999, v. 1, p. 243-259.

40. Chernov V.M., Kardashev B.K., Krjukova L.M. et al. Internal friction and anelastic properties of vanadium and V-Ti-Cr alloys. J. Nucl. Mater., 1998, v. 257, p. 263-273.

41. Колбасов Б.Н., Борисов A.A., Васильев H.H. и др. Концепция демонстрационного термоядерного энергетического реактора ДЕМО-С. ВАНТ. Сер.: Термоядерный синтез, 2007, вып. 4, с. 3-13.

42. Smirnov V.P., Semenov I.B. Problems and perspectives of thermonuclear synthesis RRC. In: Proc. of Muon Catalyzed Fusion and Related Topics, Russian Federation, Dubna, June 2007.

43. Mann F.M. Lowactivation steels and alloys. In: U.S. Program on Redused-Activation Ferritic Steels. Clearwater, 1991, p. 44-52.

44. Тихонов Л.В., Кононенко B.A, Прокопенко Г.И., Рафаловский B.A. Механические свойства металлов и сплавов. Киев.: Наукова думка, 1986. 567 с.

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

46. Коротаев А.Д., Тюменцев А.Н., Суховаров В.Ф. Дисперсное упрочнение тугоплавких металлов. Новосибирск: Наука, 1989. 211 с.

47. Hoelzer D.T., Rowcliffe A.F. Dynamic strain aging in vanadium and vanadium alloys. In: Proc. of 5th IEA and Jupiter Joint Workshop on Vanadium Alloys for Fusion Energy Applications, Tokio, Japan, 2000, p. 56-66.

48. Голиков В.И., Ермолаев Г.Н., Потапенко M.M., Чернов В.М. Прерывистая текучесть ванадия и сплавов системы V-4Ti-4Cr при повышенных температурах. — В сб.: Труды российской научной конференции МАЯТ-2003. М.: ФГУП-ВНИИНМ, 2003, с. 65.

49. Caillard D. Yield-stress anomalies and high-temperature mechanical properties of alloys. Material Science and Engeneering, 2001, v. A319-321, p. 74-83.

50. Столофф H.C., Дэвис Р.Г. Механические свойства упорядочивающихся сплавов. М: Металлургия, 1969. 112 с.

51. Loomis В.А., Nowicki L.J. and Smith D.L. Effect of neutron irradiation on tensile properties of V-Cr-Ti alloys. J. Nucl. Mater., 1994, v. 212-215, Part 1, p. 790-793.

52. Alexander D.J., Snead L.L., Zinkle S.J., et ak. Effect of irradiation at low temperature on V-4Cr-4Ti. Fusion Materials. Report DOE/ER-0313/20, 1996, p.87-95.

53. Satou M., Chuto T. and Abe K. Improvement in post-irradiation ductility of neutron irradiated V-Ti-Cr-Si-Al-Y alloy and the role of interstitial impurities. J. Nucl. Mater. 2000, v. 283-287, Part 1, p. 367-371.

54. Kurtz R.J., Jones R.H., Bloom E.E. et al. Progress in the United States programme to develop low activation structural materials for fusion. Nucl. Fusion, 1999, v. 39, No. 11Y, p. 2055-2061.

55. Kainuma Т., Iwao N., Suzuki T. and Watanabe R. Creep and creep rupture properties of unalloyed vanadium and solid-solutionstrengthened vanadium-base alloys. -J. Less-Common Metals, 1982, v. 86, p. 263-277.

56. Natesan K., Soppet W.K. and Purohit A. Uniaxial creep behavior of V-4Cr-4Ti alloy. -J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 585-.

57. Fukumoto K, Yamomoto Т., Nakao N et al. High temperature performance of hifhly purified V-4Cr-4Ti alloy, NIFS-Heatl. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 610-.

58. Grossbeck M.I. Creep of V-4Cr-4Ti in a lithium environment. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 615-.

59. Koyama M., Fukumoto К and Matsui H. Effects of purity on high temperature mechanical hrjperties of vanadium alloys. J. Nucl. Mater., 2004, v. 329-333, p. 442-446.

60. Troyanov V.M., Bulkanov M.G., Kruglov A.S. et al. Irradiation creep of V-Ti-Cr alloy in BR-10 reactor core instrumented experiments. J. Nucl. Mater., 1996, v. 233-237, p. 381-384.

61. Loomis B.A. and Smith D.L. Vanadium alloys for structural applications in fusion systems: a review of vanadium alloy mechanical and physical properties. J. Nucl. Mater., 1992, v. 191-194, p. 84-91.

62. Chung H.M., Loomis B.A., Nowicki L. and Smith D.L. Irradiation-induced density change and microstructural evolution of vanadium-base alloys. In: Fusion Reactor Materials, DOE/ER-O313/15, 1993, p. 223-239.

63. Chung H.M., Loomis B.A. and Smith D.L. Effects of irradiation damage and helium on swelling and sructure of vanadium-base-alloys. J. Nucl. Mater., 1994, v. 212-215, p. 804-812.

64. Matsui Н. and Gelles D.S. Large swelling in V-5Fe alloy after irradiation in FFTF.ANL-1989, p. 112-128.

65. Калин Б.А., Чернов И.И., Якушин B.JI. и др. Эрозия сплавов Fe-Cr-Ni и сплавов ванадия при бомбардировке ионами гелия. Атомная энергия, 1984, т. 57, вып. 3, с. 173-178.

66. Oku D., Yamada Т., Hirohata Y., Yamauchi Y., Hino T. Retention and desorption behavior of helium in oxidized V-4Cr-4Ti alloy. J. Nucl. Mater., 2007, v. 367-370, p. 864-868.

67. Chuto Т., Yamamoto N., Nagakawa J., Murase Y. Creep rupture properties of helium implanted V-4Cr-4Ti alloy NIFS-HEAT-2. J. Nucl. Mater., 2004, v. 329-333, p. 416-419.

68. Kalashnikov A.N., Chernov I.I., Kalin B.A., Binyukova S.Yu. Microstructure development and helium behavior in nickel and vanadium base model alloys. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, part 1. p. 362-366.

69. Reed D.J. A review of recent theoretical developments in the understanding of migration of helium in metals and its interaction with lattice defects. Radiat. Eff., 1977, v. 31, No. 3, p. 129-147.

70. Donnelly S.E. The density and pressure of helium in bubbles in implanted metals: a critical review. Radiat. Eff., 1985, v. 90, No. 1/2, p. 1-47.

71. Yadava R.D.S. The bubble coalescence model of radiation blistering. J. Nucl. Mater., 1981, v. 98, No. 1/2, p. 47-62.

72. Wilson W.D. and Johnson R.A. Rare gases in metals. In: Interatom. Potent, and Simul. Lattice Defects. N.Y.-London, Plenum Press, 1972, p. 375-386.

73. Захаров А.П. Взаимодействие водорода с радиационными дефектами в металлах/ Дис. на соиск. учен. степ. докт. физ.-мат. наук. М., ИФХ АН СССР, 1980. 372 с.

74. Van der Kolk G.J., Van Veen A. and Caspers L.M. The interaction of He with С in a-Fe. Delft. Progr. Rept. Ser.: Phys. and Phys. Eng., 1979, v. 4, No. 1, p. 19-28.

75. Nita N., Miyawaki K. and Matsui H. Effects of interstitial impurity on behavior of helium-defect complexes in vanadium studied by THDS. J. Nucl. Mater., 2007, v. 367-370, p. 505-510.

76. Chernov I.I, Kalin B.A., Kalashnikov A.N., 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., 2002, v. 307-311, part 1, p. 362-366.

77. Wang Y., Kanedome M., Yasuda T. et al. Dynamic and static hydrogen effects on mechanical properties of pure vanadium. J. Nucl. Mater., 2004, v. 329-333, p. 477-480.

78. Ohnuki S., Yasuda Т., Suda T. et al. Effects of alloying elements and neutronirradiation on hydrogen behavior in V alloys. J. Nucl. Mater., 2004, v. 329-333, p. 481-485.

79. Chen J., Xu Z., Yang L. The influence of hydrogen on tensile properties of V-base alloys developed in China. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 566-570.

80. Mukouda I., Shimomura Y., Yamaki D et al. Microstructure in vanadium irradiated by simultaneous multi-ion beam of hydrogen, helium and nickel ions. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 412-415.

81. Толстолуцкая Г.Д., Ружицкий B.B., Копанец И.Е. и др. Влияние ионно-имплантированного гелия на удержание дейтерия в стали Х18Н10Т. ВАНТ. Сер.: Физ. радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 2004, № 3, с. 3-9.

82. Myers S.M., Besenbacher F., Bettiger J. Deuterium He-implanted Fe: trapping and the surface permeation barrier. Appl. Phys. Lett., 1981, v. 39, p. 450-452.

83. Неклюдов И.М., Толстолуцкая Г.Д. Гелий и водород в конструкционных материалах. ВАНТ. Сер.: Физ. радиац. поврежд. и радиац. материаловед., 2003, № 3, с. 3-14.

84. Материаловедение / Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др. Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1986. 384 с.

85. Вол. А.Е. Строение и свойства тройных металлических систем. Т. 2. М.: Гос. изд.-во физ-.мат. литературы, 1962. 982 с.

86. Лариков В.Н., Исайчев В.И. Структура и свойства металлов и сплавов: Диффузия в металлах и сплавах. / Справочник. Киев: Наукова думка, 1987. 512 с.

87. Гупта Д., Вейнинг С. Взаимодействие между растворенными атомами внедрения и замещения в гексагональной плотноупакованной решетке. В кн.: Внутреннее трение и дефекты в металлах. / Перевод под ред. B.C. Постникова. М.: Металлургия, 1965, с. 47-56.

88. Нео N.J., Nagasaka Т., Mugora Т. And Matsui Н. Effect of impurity levels on precipitation behavior in the low-activation V-4Cr-4Ti alloys. J. Nucl. Mater., 2002, v. 307-311, p. 620-624.

89. Nagasaka Т., Mugora Т., Hino T. Et al. Impurity behavior in V-4Cr-4Ti-Y alloys produced by Ievitation melting. J. Nucl. Mater., 2007, v. 3607-370, p. 823-828.

90. Чернов И.И., Калин Б.А. Поведение гелия в конструкционных материалах ядерных и термоядерных реакторов. / Учебное пособие. М.: Изд-во МИФИ, 2005. -59 с.

91. 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.

92. Zelenskij V.F., Nekludov I.M., Ruzhitskij V.V. et al. Thermal desorption of helium from policristalline Ni irradiated to fluences ranging from lxlO17 to lxlO18 He+/cm2. J. Nucl. Mater., 1987, v. 151, p. 22-26.

93. Калин Б.А., Чернов И.И., Калашников А. П., Есаулов М.Н. Особенности взаимодействия имплантированного гелия с элементами внедрения и замещения в никеле и железе. ВАНТ. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1997, с. 53-79.

94. Рябец А.Н., Левинзон Д.И. Разработка методик определения содержания водорода и удельной скорости дегазации расплава кремния. Науковий вюник КУЕ1ТУ. HoBi технолопУ, 2009, № 3(25), с. 17-21.

95. Ананьин В.М., Калин Б.А., Осипов В.В. Методика и установка для измерения вязкости жидкостей. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2003, т. 69, № 3, с.40-42.

96. Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. М.: Мир, 1968. 576 с.

97. Mtimti Li, Nagasaka Т., Yoelzer D.T. et al. Biaxial thermal creep of two heats of V4Cr4Ti at 700 and 800 °C in a liquid lithium environment. J. Nucl. Mater., 2007, v. 367-370, p. 788-793.

98. Muroga Т., Chen J.M., Chernov V.M. et al. Review of advances in development of vanadium alloys and MHD insulator coatings. J. Nucl. Mater., 2007, v. 367-370, p. 780-787.

99. Фаст Дж. Д. Взаимодействие металлов с газами, т. 2. Кинетика и механизм реакций. М.: Металлургия, 1975. -352 с.

100. Boratto F.J. М., Reed-Hill R.E. Oxygen and nitrogen diffusion in vanadium. Scr. Met., 1977, v. 11, No.12, p. 1107-1111.

101. Постников B.C. Внутреннее трение в металлах. М.: Металлургия, 1974. -251 с.105. http://kristall.krasu.ru

102. Чернов И.И., Бинюкова С.Ю., Тан Све, Калин Б.А. Температурная зависимость гелиевого распухания реакторных ферритно-мартенситной и аустенитных сталей. Перспективные материалы, 2005, № 4 с. 41—49.

103. Гусева М.И., Захаров А.П., Калин Б.А. и др. Электронно-микроскопическое исследование распределения гелия в высоконикелевом сплаве. Атомная энергия, 1982, т. 52, вып. 6, с. 401-404.

104. Бинюкова С.Ю., Калин Б.А., Калашников А.Н., Чернов И.И. Поведение гелия и развитие газовой пористости в сплавах Fe-C при ионном облучении. Перспективные материалы, 2002, № 4, с. 50-57.

105. Chernov I.I., Kalashnikov A.N., Kalin В.А., Binyukova S.Yu. Gas bubbles evolution peculiarities in ferritic-martensitic and austenitic steels and alloys under helium ion irradiation. J. Nucl. Mater., 2003, v. 323, part 1, p. 341-345.

106. Hayashi Т., Fukumoto K., Matsui H. Effect of undersized solute atoms on point defect behaviour in V-A (A = Fe, Cr and Si) binary alloys studied by using HVEM. -J. Nucl. Mater., 2002, 307-311, p. 930-934.

107. Potter D.I., Rehn L.E., Okamoto P.R. Wiedersich H. Void swelling and segregation in dilute nickel alloys. In: Proc. Int. Conf. on Radiation Effects in Breeder Reactor Structural Materials, 19-23 June 1977, New York, 1977, p. 377-385.

108. Чернов И.И. Влияние легирования на поведение гелия и развитие газовой пористости в ОЦК и ГЦК материалах. / Диссертация на соиск. учен. степ, д.ф.-м.н., М., 2003. 271 с.

109. ИЗ. Ablitzer D., Haeussler J.P., Sathyaraj K.V. Vanadium selfdiffiision in pure vanadium and in dilute vanadium-iron and vanadium-tantalum alloys. Phil. Mag. A., 1983, v. 47, No. 4, p. 515-528.

110. Музгин B.H., Хамзина Л.Б., Золотавин В.Л. Аналитическая химия ванадия. М.: Наука, 1981.-216 с.

111. Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances. Part I. VCH Verlags Gesellshafit, Weincheim, 1993.

112. Барабаш O.M., Коваль Ю.Н. Структура и свойства металлов и сплавов: Кристаллическая структура металлов и сплавов. / Справочник. Киев: Наукова думка, 1986.-598 с.

113. Kim Kwan-Bum, Pyum Su-Li. The effect of vacancien on hydrogen diffusivity and solubility in iron. Arch. Eisenhuttenw., 1982, v. 53, No. 10, p. 397-401.

114. Городецкий A.E., Захаров А.П., Шарапов B.M. Взаимодействие водорода с ва-кансионными дефектами в металлах. Ж. Физ.-хим., 1980, т. 54, № 11, с. 2874-2881.

115. Myers S.M., Follstatdt D.M., Besenbucher Е. Trapping and surface permeation of deuterium in ^-implanted Fe. J. Appl. Phys., 1982, v. 53, No. 12, p. 8734-8744.

116. Myers S.M. IEEE Trans. Nucl. Sci., 1983, v. NS-30, p. 1175-1178.

117. Myers S.M., Picraux S.T., Stoltz R.E. Hydrogen effects in metals. N. Y.: Met. Soc. AIME. 1981, No. 4, p. 87-95.

118. Myers S.M., Besenbacher F., Bettiger J. Deuterium He-implanted Fe: trapping and the surface permeation barrier. Appl. Phys. Lett., 1981, v, 39, p. 450-452.

119. Norskov J.K., Besenbacher F., Bottiger J. interaction of hydrogen with defects in metals: interplay between theory and eperiment. Phys. Rew. Lett., 1982, v. 49, No. 19, p. 1420-1423.

120. Саррак В.И., Филиппов Г.А., Куш Г.Г. Взаимодействие водорода с ловушками и его растворимость в мартенситно-стареющей стали. Физика металлов и металловедение, 1983, т. 55, с. 310-315.

121. Besenbacher F., Bottiger J., Myers S.M. Defect trapping of ion-implanted deuterium in nickel. J. Appl. Phys., 1982, v. 53, p. 3547-3551.

122. Binyukova S.Yu., Chernov I.I., Kalin B.A., Than Swe. Effectiveness of helium bubbles as traps for hydrogen. J. Nucl. Mater., 2007, v. 367-370, part A, p. 500-504.