Введение
1. Новые жаропрочные радиационно-стойкие реакторные конструкционные материалы 9
1.1. Проблемы радиационной стойкости конструкционных материалов реакторов на быстрых нейтронах и ТЯР 9
1.1.1. Радиационное распухание металлов и сплавов 10
1.1.2. Роль гелия и водорода в радиационном распухании материалов
1.1.2.1. Образование и поведение гелия и водорода в материалах 11
1.1.2.2. Роль гелия и водорода в радиационном распухании 13
1.2. Новые жаропрочные реакторные ДУО стали 16
1.2.1. Методы изготовления дисперсно-упрочненных сталей 17
1.2.1.1. Горячая экструзия 18
1.2.1.2. Горячее изостатическое прессование 20
1.2.1.3. Спарк-плазменное спекание
1.2.2. Жаропрочные свойства ДУО сталей 25
1.2.3. Радиационное распухание ДУО сталей 28
1.2.4. Поведение дисперсных упрочняющих частиц под облучением 30
1.3. Выводы по разделу 1 32
2. Материалы и методики исследований 33
2.1. Стали и их исходная термообработка 33
2.2. Облучение образцов ионами гелия, водорода и никеля 34
2.3. Препарирование образцов для просвечивающей электронной микроскопии 36
2.4. Электронно-микроскопическое исследование 36
2.5. Определение количества водорода 37
2.6. Изготовление ДУО стали спарк-плазменным спеканием
2.6.1. Материалы основы и дисперсной фазы 38
2.6.2. Механическое легирование 39
2.6.3. Спарк-плазменное спекание 45
2.7. Исследование плотности и микротвердости 51
3. Оптимизация режимов спарк-плазменного спекания и исследование микроструктуры компактов 52
3.1. Влияние концентрации упрочняющей фазы на кинетику спекания 52
3.2. Влияние оснастки на структуру спекаемых заготовок 54
3.3. Влияние исходного порошка на структуру ДУО стали 56
3.4. Оптимизация режимов спарк-плазменного для получения дисперсно-упрочненной реакторной стали высокой плотности 63
3.5. Микроструктура спеченных образцов, изготовленных по оптимизированным режимам спарк-плазменного спекания 69
3.6. Обсуждение результатов 75
3.7. Выводы по разделу 3 76
4. Структурные исследования сталей, облученных ионами гелия 78
4.1. Особенности развития гелиевой пористости в дисперсно упрочненной стали, изготовленной спарк-плазменным спеканием 80
4.1.1. Микроструктура сталей ЧС-68, ЭП-450 и ЭП-450-ДУО (ГЭ) 80
4.1.2. Микроструктура стали ЭП-450-ДУО (СПС) 4.2. Обсуждение результатов 97
4.3. Выводы по разделу 4 102
5. Структурные исследования сталей, облученных ионами никеля 103
5.1. Микроструктура ферритно-мартенситных сталей 103
5.2. Микроструктура аустенитной стали ЧС-68 107
5.3. Обсуждение результатов 109
5.4. Выводы по разделу 5 114
6. Закономерности захвата и удержания гелия и водорода в ДУО стали 116
6.1. Захват и выделение гелия 116
6.2. Удержание водорода сталями ЭП-450, ЭП-450-ДУО и ЧС-68 118
6.3. Обсуждение результатов 120
6.4. Выводы по разделу 6 121
Основные выводы 122
Литература 124
Приложение 137
Выводы по приложению 163
Литература к приложению
