ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ С РАЗЛИЧНОЙ
СТЕПЕНЬЮ РАЗУПОРЯДОЧЕНИЯ, СОЗДАННОГО НЕЙТРОНАМИ РЕАКТОРА

Коноплева Р.Ф. Беляев С.П., Волков А.Е., Назаркин И.В., Разов А.И., Соловей В.Л., Чеканов В.А.

При нейтронным облучении образцов в низкотемпературной гелиевой петле исследованы механизмы накопления и кинетики отжига радиационных повреждений в материалах с мартенситным превращением (TiNi, CuMn, CuAlNi) и влияние радиационных дефектов на функциональные свойства этих материалов.

Кинетика отжига радиационных повреждений исследована в материалах с мартенситными превращениями (TiNi и CuMn), облученных при температурах 120 - 400 К. Показано, что скорость изменения сопротивления с изменением дозы в TiNi не зависит от предварительной термообработки и на один-два порядка выше, чем в сплаве CuMn. Установлено, что процесс отжига TiNi может быть описан кинетическим уравнением первого порядка с энергией активации E_a=1,5 ± 0,2 eV в диапазоне температур 350 -450 К.

Облучение сплава CuMn нейтронами при температурах в интервале 120 - 350 K и флюенсах до 7x10¹⁸ см^-2 не вызывает изменения его физических и функциональных свойств и не приводит к изменению температуры мартенситного превращения.

Для сплава CuAlNi действие облучения на мартенситные превращения зависит от фазового состояния материала в момент облучения. Воздействие нейтронов реактора в аустенитном состоянии не вызывает заметного прироста электросопротивления и практически не сказывается на температурной кинетике превращения. Иная реакция сплава наблюдается при облучении в мартенситном и двухфазном состояниях. В этих случаях при облучении быстро возрастает электросопротивление и понижаются температуры мартенситных переходов. После облучения всегда реализуется задержка превращения по температуре на 3 - 30 K, то есть облучение стабилизирует то фазовое состояние, в котором находится сплав в процессе облучения. Такая стабилизация имеет место только при первом изменении температуры после облучения. В ходе последующих термоциклов температурная кинетика фазового превращения восстанавливается, и последствия облучения исчезают. Таким образом, нейтронное облучение CuAlNi приводит к изменению функциональных параметров материала.

Полученные данные, по-видимому, свидетельствуют об изменении структуры и подвижности межфазных границ при облучении. Одним из возможных механизмов таких изменений является стимулированный точечными дефектами выход дислокаций из объема материала на межфазные границы. При этом степень когерентности границ уменьшается и теряется их подвижность. В результате для инициирования мартенситного перехода требуется увеличение термодинамического стимула, то есть перегрев или переохлаждение.

1. Беляев С.П., Волков А.Е., Коноплева Р.Ф., Назаркин И.В., Разов А.И., Соловей В.Л., Чеканов В.А. Кинетика радиационных повреждений и мартенситные превращения в сплаве TiNi в процессе облучения нейтронами, ФТТ, 2001. т.43, № 11. С. 2070-2075.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33