Введение
Глава I. Материалы и методика исследования 22
1.1. Материалы исследования - 22
1.2. Исследование механических характеристик необлученных материалов . 22
1.3. Исследование механических характеристик облученных материалов . 25
1.4. Металлографические и электронно-микроскопические исследования 27
1.5. Фазовый физико-химический и рентгеноструктурный анализы 28
1.6. Определение физических свойств 29
1.7. Методика исследования склонности сталей и сплавов к межкристал-литной коррозии 30
Глава II. Влияние структурных превращений под действием облучения на основные критерии работоспособности конструкционных материалов АЭУ 31
2.1. Принципиальные схемы и типы атомных энергетических установок . 31
2.2. Радиационные дефекты в металлах и их эволюция при облучении 33
2.3. Структурные изменения в хматериалах при облучении и их влияние на основные критерии работоспособности 41
2.3.1. Влияние облучения на диффузионные процессы и структурные превращения в облученных материалах 42
2.3.2. Критерии работоспособности конструкционных хматериалов ядерных и термоядерных энергетических установок 46
2.4. Методы усиления процессов рекомбинации радиационных дефектов в распадающихся твердых растворах 55
2.4.1. Механизмы и методы ослабления радиационной повреждаемости и распухания конструкционных материалов 55
2.4.2. Микроскопическая модель и физические аспекты усиления процессов рекомбинации радиационных дефектов в распадающихся твердых растворах 59
2.4.3. Особенности структурных превращений в твердорастворно- упрочняемых аустенитных сталях и сплавах 64
2.4.4. Структурные факторы, влияющие на принудительную рекомбинацию разноименных радиационных дефектов на примере аустенитных сталей и сплавов 78
2.5. Влияние структурных превращений на критерии работоспособности конструкционных материалов активной зоны реакторов на тепловых ней тронах 84
2.5.1. Сопротивляемость аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов радиационному распуханию 87
2.5.2. Радиационная ползучесть аустенитных сталей и сплавов 91
2.5.3. Стойкость против межкристаллитной коррозии аустенитных Cr-Ni сталей и сплавов с различным содержанием никеля 93
2.5.4. Коррозионное растрескивание аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов с различным содержанием никеля 105
2.6. Влияние микролегирования редкоземельными элементами на механические характеристики и работоспособность аустенитных сталей и сплавов 114
2.7. Перспективные конструкционные материалы активной зоны атомных энергетических водо-водяных реакторов 122
2.8. Структурные превращения в сталях и сплавах с ОЦК- и ГПУ- решетками и их влияние на радиационную стойкость 124
2.9. Критерии работоспособности материалов с ОЦК- и ГПУ-решетками в составе ядерных энергетических установок 131
2.9.1. Влияние структурных превращений на ранних стадиях распада на радиационное распухание материалов с ОЦК- и ГПУ-решетками 135
2.9.2. Коррозионное растрескивание коррозионно-стойких мартенситно-стареющих сталей в связи с особенностями структурных превращений 137
2.10. Перспективные конструкционные материалы корпусов водо-водяных реакторов типа ВВЭР 138
Выводы к главе II 139
Глава III. Исследование общих закономерностей и механизмов низкотемпературного радиационного упрочнения и охрупчивания сталей и сплавов 145
3.1. Параметры, характеризующие радиационное упрочнение и охрупчива-ние 145
3.2. Особенности пластической деформации облученных материалов в низкотемпературной области 148
3.3. Эволюция дислокационной структуры сталей и сплавов в процессе облучения 160
3.4. Низкотемпературное радиационное охрупчивание облученных сталей и сплавов 163
3.4.1. Сущность явления низкотемпературного радиационного охрупчивания 163
3.4.2. Проявление пластической нестабильности и эффекта дислокационного каналирования в облученных материалах в области НТРО 164
3.5. Проявление низкотемпературного радиационного охрупчивания конст рукционных материалов 175
3.5.1. Аустенитные стали и сплавы 175
3.5.2. Никель и его сплавы 181
3.5.3. Ферритно-мартенситные и ферритные хромистые стали 185
3.5.4. Титан и титан-циркониевые сплавы 189
3.6. Основные признаки и механизм НТРО облученных конструкционных материалов 191
3.6.1. Основные признаки НТРО конструкционных материалов 192
3.6.2. Механизм и структурно-физические аспекты НТРО 192
3.6.3. Влияние структурных факторов на склонность к низкотемпературному радиационному охрупчиванию 201
3.7. Влияние условий облучения, испытания, а также структурных факторов на величину эффекта НТРО 202
3.7.1. Влияние типа кристаллической решетки 202
3.7.2. Влияние температуры испытания на упрочнение и охрупчивание материалов с ОЦК- и ГЦК-решеткой 203
3.7.3. Влияние температуры испытания на радиационное охрупчивание аустенитных сталей и сплавов 209
3.7.4. Влияние температуры облучения на радиационное охрупчивание аустенитных сталей и сплавов 211
3.7.5. Влияние дозы облучения 212
3.7.6. Влияние скорости деформирования на радиационное охрупчивание аустенитных сталей и сплавов 214
3.7.7. Влияние содержания никеля на склонность аустенитных сталей и сплавов к НТРО 215
3.7.8. Влияние микролегирования на склонность к НТРО никеля и аустенитных сталей и сплавов 218
3.7.9. Влияние чистоты металла по вредным примесям и неметаллическим включениям 223
3.7.10. Влияние величины зерна аустенитных сталей и сплавов на склонность к НТРО 231
3.8. Концепция низкотемпературного радиационного охрупчивания сталей и сплавов 233
3.8.1. Зависимость предела текучести облученных кристаллических материалов от дозы облучения 233
3.8.2. Зависимость изменения кратковременных прочностных характери-
стик аустенитных сталей и сплавов от дозы нейтронного облучения 240
3.8.3. Схема изменения пределов прочности и текучести и равномерного относительного удлинения аустенитных конструкционных материалов в зависимости от дозы облучения, плотности дислокаций и содержания никеля 249
3.8.4. Критерии оценки работоспособности аустенитных сталей и сплавов в температурной области НТРО 254
3.9. Пути повышения стойкости к НТРО аустенитных сталей и сплавов 255
3.10. Перспективные материалы для оболочек тепловыделяющих элементов ВВЭР 260
Выводы к главе III 268
Глава VI. Структурно-физические аспекты радиационной хладноломкости и пути повышения работоспособности материалов корпусов реакторов 273
4.1. Проявление хладноломкости в необлученных материалах 273
4.2. Проявление радиационной хладноломкости в облученных конструкционных материалах 274
4.2.1. Fe-Cr-Mo- и Fe-Cr-Ni-Mo стали перлитного класса 276
4.2.2. Влияние отжига корпусов водо-водяньгх атомных реакторов на восстановление механических характеристик облученных перлитных сталей 281
4.2.3. Хромистые ферритные стали 285
4.2.4. Хромистые матренситно-стареющие стали 294
4.3. Основные признаки и механизм радиационной хладноломкости облученных конструкционных материалов 298
4.4. Влияние различных факторов на сдвиг критической температуры хрупкости сталей в условиях нейтронного облучения 300
4.4.1. Влияние типа кристаллической решетки 301
4.4.2. Влияние дозы облучения 301
4.4.3. Влияние температуры облучения 302
4.4.4. Влияние величины зерна и длительности старения 304
4.4.5. Влияние чистоты металла 305
4.5. Пути повышения работоспособности и перспективные материалы корпусов ВВЭР 308
Выводы к главе IV 311
Глава V. Влияние качества металла на локализацию деформации и развитие эффектов пластической нестабильности в упрочняемых сталях и сплавах 315
5.1. Природа упрочнения металлов и пути повышения их прочности, схема изменения прочности в зависимости от плотности дислокаций по И.А.Одингу 315
5.2. Роль пластичности в обеспечении высокой прочности 326
5.3. Структурные аспекты работоспособности и надежности конструкционных материалов 327
5.4. Неоднородность пластической деформации сталей и сплавов 329
5.4.1. Локализация пластической деформации и ее зарождение у неметаллических включений и вторичных избыточных фаз 330
5.4.2. Развитие микронеоднородной деформации стальной матрицы вблизи межфазных границ 336
5.4.3. Дальнодействующие поля напряжений вблизи выделений при деформации стали 338
5.4.4. Стадии развития микроразрушений у выделений 340
5.5. Качество металла, особенности металлургического передела и их связьс упрочнением и охрупчиванием сталей 341
5.5.1. Современная интерпретация понятия металлургического качестваметалла 341
5.5.2. Влияние качества металла на упрочнение и охрупчивание аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов 344
5.6. Влияние способов выплавки на качество металла и механические характеристики сталей 349
5.7. Концепция прочности сталей и сплавов, рассматривающая закономерности изменения максимально достижимой для данного материала прочности в зависимости от его качества 355
Выводы к главе V 361
Основные выводы 364
Список литературы 369
