Влияние облучения на металлы и сплавы

Влияние облучения на металлы и сплавы [c.90]

Влияние облучения высоких энергий на металлы и сплавы исследовалось в целом ряде работ в связи с интенсивным развитием атомного машиностроения [100—101]. Нейтронное облучение вызывает увеличение предела текучести [c.34]

В сравнении с исследованиями, которые проведены по изучению влияния облучения на металлы с г. ц. к.-решеткой, сплавы молибдена изучены в этом отношении значительно меньше. В специальной литературе имеются лишь отдельные работы, посвященные описанию исследований молибдена при облучении его электронами, нейтронами и ионами. [c.72]

Влияние облучения на коррозию металлов в электролитах довольно разнообразно, поэтому о характере этого влияния нет единого мнения. Часть исследователей считает, что облучение усиливает коррозию алюминия и его сплав в агрессивных по отношению к окислам алюминия средах, в том числе и в горячей воде (рис. 261), другие исследователи утверждают, что под воздействием облучения коррозия значительно не усиливается, а иногда даже затормаживается. [c.371]

Данный раздел содержит результаты исследования влияния облучения на свойства группы металлов и сплавов, которые обычно относят к цветным. Сюда включают те сплавы, в которых железо не является основной составляющей. Следует отметить, что результаты, упоминаемые в разделе, получены при облучении только быстрыми нейтронами, энергия которых в большинстве случаев была выше 1 Мэе. Выбор сплавов цветных металлов для использования в реакторах основывается на необходимой комбинации свойств. Например, часто необходима высокая [c.252]

В предыдущих разделах этой главы кратко обсуждался механизм изменения свойств металлов и сплавов в результате облучения. Помимо-весьма значительных изменений механических свойств наблюдаются, правда в меньшей степени, изменения некоторых физических свойств металлов. В данном разделе обсуждается влияние радиации на электросопротивление, коэффициент термического расширения, коэффициент диффузии и плотность. [c.270]

После обзора и оценки данных по влиянию излучения на конструкционные материалы становится ясно, что в результате облучения происходят многие резко выраженные изменения их свойств. Эти изменения свойств имеют отношение к конструкционным характеристикам металлов. Переменными, влияющими на степень изменения свойств конструкционных металлов и сплавов, являются кристаллическая структура, величина зерна, химический состав, температура плавления, а также технология изготовления и термическая обработка. Помимо этого, на свойства конструкционных материалов влияют условия облучения в реакторе плотность потока нейтронов, величина интегрального потока, температура облучения, напряженное состояние и окружающая образец среда. [c.274]

Для изготовления электрических разъемов часто используют медные или бронзовые сплавы с гальваническим покрытием (для контактных штырей и гнезд), такие изоляционные материалы, как пластмассы, керамика или стекло, внешние оболочки или экраны из стали, латуни или алюминия. Так как хорошо известно, что электрические характеристики облученных металлов изменяются относительно мало, то изучение влияния излучения на металлические детали разъемов представляет второстепенный интерес. Наибольший интерес представляет влияние излучения на изоляторы и их характеристики. Встречаются два тина повреждений, и оба относятся к диэлектрическим характеристикам изолирующих прокладок. Повреждение, при котором изменяются физические характеристики изоляционных материалов, может привести к механическому ослаблению опоры штырей, о чем можно судить по развитию хрупкости органических материалов. Постоянная и (или) временная потеря сопротивления изоляции между контактами или по корпусу является повреждением другого типа. Таким повреждениям в настоящее время уделяется все большее внимание, о чем можно судить по экспериментальным попыткам изучить влияние излучения на изоляторы. [c.417]

С развитием атомной энергетики одним из наиболее важных является вопрос о том, какое влияние оказывает облучение на свойства различных металлов и сплавов. Облучение металлов ядерными частицами создает дефекты в кристаллической решетке, что ведет к значительному изменению физических и механических свойств материалов, однако природа и механизм образования этих дефектов пока еще однозначно не установлены. Очень плодотворным здесь оказалось применение метода микротвердости. При этом условия проведения испытаний не позволяют исследователю непосредственно наблюдать микроструктуру образца. В настоящее время ведутся обширные работы [20—22, 31—37] по исследованию микроструктуры и физико-химических свойств материалов под действием нейтронного облучения. [c.238]

И. В. Батенин и др. [36] исследовали влияние облучения на механические свойства металлов. После облучения микротвердость всех исследованных металлов и сплавов повысилась. Однако относительное изменение твердости было неодинаковым для различных материалов. Авторами высказано предположение, что при нейтронном облучении упрочнение связано не только с возникновением дисперсной структуры зерна, но и с изменением свойств кристаллов в микрообластях, повышением сопротивления движению дислокаций. Изменение свойств в случае облучения обусловлено наличием точечных дефектов (типа вакансия — внедренный атом ) и характером их распределения. [c.238]

Кратко обобщены результаты работ по исследованию структур металлов методом микротвердости. Рассмотрены основные направления применения метода микротвердости для исследования металлов. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие целесообразность применения метода микротвердости в целях физико-химического анализа, в области технологии металлов и металловедения, для изучения пластической и упругой деформации металлов и сплавов при механической обработке. Особое внимание обращено на изучение влияния облучения на физико-химические и механические свойства металлов. Описана аппаратура, применяемая для исследовательских работ в агрессивных средах. [c.264]

При нейтронном облучении металлов и сплавов наряду со смещением атомов из узлов решетки в результате ядерных превращений генерируется гелий и водород. В имитационных экспериментах с целью исследования влияния гелия на развитие радиационной пористости или более близкого воспроизводства условий реакторного облучения перед облучением или одновременно с ним вводится гелий. [c.150]

Информацию о влиянии напряжения на развитие радиационного распухания в металлах и сплавах получают при сопоставлении результатов исследования оболочек твэлов с результатами исследования распухания ненапряженных образцов и элементов конструкции активной зоны [2, 135] при исследовании образцов, облученных под нагрузкой [135—1371 при теоретическом исследовании влияния напряжения на развитие радиационного распухания [31, 138, 139]. [c.154]

Примеси замещения, введенные в металлы и сплавы Fe— Сг — Ni в количестве до 5 ат. %, также могут оказать значительное влияние на сопротивляемость сплава радиационному распуханию. В работах Джонстона и др. [187, 203] приведены результаты исследования радиационного распухания сплава Fe — 15 Сг — 20 Ni, легированного молибденом, алюминием, титаном, цирконием, кремнием, после облучения ионами Ni" с энергией 5 МэВ и в реакторе. Некоторые из них графически представлены на рис. 104. Видно, что введение титана, ниобия, кремния и циркония приводит к уменьшению распухания, причем цирконий подавляет распухание наиболее эффективно. Данные о влиянии молибдена неоднозначны легирование сплава молибденом приводит к увеличению распухания в условиях ионного облучения и к уменьшению при облучении в реакторе. Совместное легирование сплава кремнием и титаном подавляет распухание более эффективно, чем легирование каждым элементом в отдельности. [c.176]

ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.300]

Влияние облучения на механические свойства металлов и сплавов [c.301]

Вследствие сильного воздействия ядерного облучения на кристаллическую структуру оно оказывает большое влияние на свойства металлов и сплавов. Например, грубо приблизительно, сильное облучение нейтронами увеличивает твердость простых конструкционных сталей на 40%, нержавеющей стали на 100%, никеля на 140%, циркония на 100%. [c.469]

В последнее время все большее внимание уделяется изучению влияния, оказываемого наложением электрического, магнитного и ультразвукового полей, а также ядерным облучением на структуру и свойства металлов и сплавов в твердом состоянии. В ряде случаев, комбинируя несколько методов обработки с легированием, стремятся использовать различные механизмы превращений и получить металлы и сплавы с необходимыми структурой и свойствами. Так, для упрочнения металлов и сплавов сочетают следующие виды обработки термическую и механическую (термо-механическая обработка), термическую и магнитную (термо-магнитная обработка), термическую, механическую и магнитную (термо-механико-магнит-ная обработка), термическую и ультразвуковую (термо-ультразву-ковая обработка), химико-термическую и ультразвуковую (термо-химико-ультразвуковая) и др. [c.216]

За последние годы начаты исследования по влиянию облучения лазером на структуру и свойства металлов и сплавов. [c.34]

Смещение атомов в результате облучения быстрыми нейтронами приводит к искажению решетки. В результате искажения происходит раз-упорядочение, особенно если температура облучения низка по сравнению с температурой отжига искажений для рассматриваемого металла. Для исследования влияния излучения на удельное электросопротивление проведено много опытов. В табл. 5.14 приведены наиболее интересные-данные для чистых металлов и некоторых сплавов. [c.270]

Работа подтвердила возможность и преимущества нового метода и показала, что создание сварных швов ПС и ПДС, имеющих градиент одного элемента по длине шва при неизменном содержании остальных, и облучение образцов, вырезанных из такого шва в одинаковых условиях, позволяют провести корректную оценку влияния данного элемента на радиационную стойкость металла шва [33]. Таким образом, применение сплавов ПС и ПДС при изучении радиационной стойкости сталей может повысить точность результатов исследований, а в ряде случаев резко сократить объем работ и при массовом применении увеличить пропускную способность исследовательских реакторов. [c.70]

Влияние облучения. Даусон [12] сделал обзор литературы по влиянию облучения на коррозию циркония, цирка-лоя-2 и сплава Zr—2,5 Nb. Положение является достаточно сложным, так как имеется потенциальное и наблюдаемое влияние одновременно состава сплава, температуры, коррозионной среды (пар, вода с растворенными водородом и кислородом или без них), интенсивности и спектра излучения (быстрые нейтроны, у-кванты, осколки деления) и теплопередачи. Эти факторы могут действовать на металл, окисный слой или на коррозионную среду таким образом, что можно, вероятно, постулировать увеличение скорости коррозии по сравнению с условиями без облучения. [c.247]

Эксперименты по ионному облучению позволяют осуществлять более строгий контроль за величиной дозы облучения, температурой образца и другими параметрами по сравнению с экспериментами на реакторах проводить эксперименты при циклических условиях облучения предварительно, импульсно и непрерывно вводить гелий (или атомы других газов) в любом соотношении с числом смещенных атомов набирать дозы, не достигаемые в действующих ядерных установках проводить исследования по влиянию на радиационное распухание материалов скорости смещения атомов, изменяя ее в широких пределах, в связи с чем ионное облучение широко используется при исследовании закономерностей развития радиационного распухания материалов (построение дозной, дозно-скоростной, температурной зависимостей распухания), а также при изучении механизмов зарождения и роста пор, механизмов подавления или ускорения радиационного распухания металлов и сплавов примесными атомами. [c.116]

Согласно зависимости распухания материалов от плотности дислокаций (см. рис. 77) для предсказания влияния холодной обработки на распухание металлов и сплавов при заданных условиях облучения необходимо знать дислокационную структуру отожженных образцов дислокационную структуру холоднообработан-ных образцов изменение дислокационной структуры отожженных и холоднообработанных образцов в процессе облучения. [c.146]

Эволюция дислокационной структуры в процессе облучения (стабильность структуры, заданной холодной обработкой) зависит от температуры и длительности облучения, чистоты металла или композиционного состава сплава, что в свою очередь обусловливает зависимость влияния холодной обработки на распухание металлов и сплавов от этих факторов. Например, увеличение исходной плотности дислокаций от 2-10 до 5 lOi см в алюминии приводит к увеличению распухания при 55° С и к уменьшению при 220°С (ф/ = 5,4- 102 —3,1 10 > н/см2 ( >0,1МэВ)) [115]. В железе после облучения в реакторе HFIR при температуре 415° С флюенсом 1,5 10 1 н/см (Е >0,1 МэБ) распределение пор неоднородно — в областях, в которых в течение облучения произошла рекристаллизация, концентрация и размер пор больше, чем в нерек-ристаллизованных областях [116]. [c.146]

В соответствии с пожеланиями читателей в справочник включены новый раздел Расчет на прочность элементов конструкций теплотехнического оборудования , а также новые параграфы, посвященные безобразцовым методам контроля конструкционных материалов на основе характеристик твердости, коррозионной стойкости и влиянию облучения на механические свойства металлов и сплавов, би.металли-ческим материалам (разд. 8), поверхностным явлениям (разд. 7), требованиям безопасности к паровым турбинам (разд. 11), и др. Практически заново написаны разделы Энергетика и электрификация , Вычислительная техника для инженерных расчетов . Содержание всех разделов пересмотрено в соответствии с новыми данными науки и техники, новыми нормативными материалами, имеющимися отзывами и замечаниями читателей. [c.8]

При облучении электронами или нейтронами в кристаллических металлах и сплавах в больших количествах образуются вакансии и поры, что приводит к снижению их пластичности. В этой связи понятна важность изучения влияния облучения на механические свойства аморфных металлов. Обратимся к табл. 8.3 [29]. В ней приведены значения некоторых механических свойств аморфного сплава PdsoSiao ДО и после облучения нейтронами (доза облучения составляла 5-10 нейтронов на 1 см ). Напряжение разрушения и предельное удлинение, в отличие от кристаллических металлов, почти не изменяются при облучении. Однако модуль Юнга после облучения уменьшается на 10%, что вызывает увеличение упругой деформации. Это же является причиной так называемого разупрочнения . В работе [30], по- таблица 8.3. Влияние облучеян свяш,енной изучению влияния облучения нейтронами на структуру аморфных сплавов, указывается, что при облучении, предположительно, происходит увеличение свободного объема и нарушение ближнего порядка. Однако в целом можно считать, что аморфные металлы по сравнению с кристаллическими Обладают превосходной стойкостью по отношению к нейтронному облучению. [c.241]

В последнее время стало очевидным, что способность окисных фаз пассивировать металлы находится в прямой зависимости от полупроводниковых свойств окислов. Еще в наших ранних работах с Оше [19, с. 103], а также в работах Бялоб-жеского с сотр. [20] по изучению влияния облучения на сплавы было обращено внимание на то, что электрохимическое и коррозионное поведение металлов меняется в соответствии с тем, как меняются под влиянием излучения свойства окисных пленок, которые рассматривались как полупроводники. При этом исходили из того, что природа полупроводниковой пленки и отклонения от стехиометрии играют существенную роль в процессах переноса зарядов и вещества через эти пленки. [c.20]

Радиационное облучение ядерными частицами оказывает влияние на структуру и свойства металлов и сплавов, особенно быстрыми нейтронами, не взаимодействующими с электронами и потому глубоко проникающими в кристаллическую решетку металла. Под влиянием облучения быстрыми нейтронами в металле происходит ионизация атомов и образуется большое число кристаллических несовершенств и областей с локально высоким выделением тепла. Ядерное облучение оказывает значительное влияние на атомнокристаллическое строение металлов, в результате чего меняются их физико-механические свойства твердость и прочность повышаются, а пластичность и вязкость снижаются. Например, по данным С. Т. Конобеевского, Н. Ф. Правднэка и В. И. Кутайцева, сильное облучение быстрыми нейтронами повышает твердость и предел прочности при растяжении железа-армко, алюминия, никеля и меди особенно заметен рост Ов у железа-армко и никеля. У нержавеющей стали сильно возрастает величина предела текучести, приближаясь [c.208]

Упрочняющее влияние ядерного облучения объясняется образованием большого количества дефектов кристаллической решетки. При движении быстрые нейтроны выбивают атомы, расположенные в узлах решетки, которые смещаются вмеждуузлия, а на месте их образуются вакансии. Дислоцированные атомы и вакансии могут или выйти на поверхность, или переместиться к дислокациям и образовать атмосферы Котрелла , которые, препятствуя перемещению дислокаций, повышают твердость и прочность металлов и сплавов. Решетка наклепанных и закаленных металлов имеет большее количество дефектов, чем у отожженных металлов. Эти дефекты поглощают и уничтожают кристаллические несовершенства, образующиеся при облучении поэтому эффект облучения закаленных и наклепанных металлов меньше. [c.209]

Механические свойства аморфных металлов обладают повышенной стойкостью по отношению к нейтронному облучению. Приведены также отдельные данные по ускоряющему влиянию электронного облучения на кристаллизацию. Следует отметить, что в общем случае облучение электронами высокой энергии может влиять как на скорость образования зародышей при кристаллизации, так и на их рост. В случае широко известного сплава FeMNi oPuBe облучение электронами не оказывает заметного влияния на кинетику кристаллизации, которая, очевидно, лимитируется диффузней по границам раздела, но приводит к увеличению скорости зарождения, которая в свою очередь определяется объемной диффузией. [c.20]

После охлаждения образцы по грани 8 х 35 мм шлифовали, исследовали их структуру на металлографическом микроскопе МИМ-8М и по методу Глаголева определяли объемное содержание связующего сплава по длине образцов. Распределение меди и кобальта по длине образцов исследовали методом локального рентгеноспектрального анализа на установке Микроскан-5 . Облучение образцов проводили электронным зондом длиной 1000 и шириной 2 мкм. Это позволило замерять усредненную интенсивность рентгеновского излучения исследуемых элементов и избежать влияния структуры сплава (зернистости) на измерение интенсивностей. Пять участков измерения интенсивностей располагались на грани 8 X 35 жж по линии, перпендикулярной продольной оси грани, расстояние между этими линиями составляло 0,5 мм. В образцах, контактировавших с расплавом кобальта, количественное содержание связуюш,его металла находили также путем сравнения отношений интенсивностей кобальта и вольфрама (/ o//w) с отношением интенсивностей этих элементов в эталонах. Абсолютная ошибка определения содержания кобальта составляла 0,5 об. %. Разность результатов определения содержания связующего металла по методике Глаголева и путем измерения отношений интенсивностей не превышала 0,8 об.%. [c.95]

НЕЙТРОННАЯ РАДИОГРАФИЯ — получение фотографич. изображений в результате воздействия иа фотослой излучений, наведенных в образце, подвергнутом облучению нейтронами. 11. р. применяется для исследования металлов, сплавов, минералов, для выявления наличия и размещения в них различных иримесей, а также для определения интенсивности в разных точках неоднородного нейтронного потока. Метод Н. р. основан на различии сечений захвата нейтронов ядрами различных элементов. В результате захвата нейтрона ядра становится активными. Если облученный нейтронами образец (приготовляемый обычно в виде тонкой пластины) совместить с фотопленкой, то в зависимости от степени активности элементов, входящих в образец, на проявленном снимке полу-,чаю1ся участки с различной степенью почернения (т. и. нейтронная фотография). Болео темные участки будут соответствовать участкам образца с ядрами, сильнее поглощающими нейтроны (см. рис. светлые участки соответствуют чистому, железу, темные — железу, отравленному бором). Для регистрации наведенного излучения применяют оптические нли рентгеновские пленки, а в нек-рых случаях (когда желательно уменьшить влияние у- и -излучений) — специальные ядерные эмульсии, регистрирующие а-пзлучение. [c.387]

Радиационное. Под воздействием нейтронов, а-частиц в кристаллической решетке металлов образуются гелиевоводородная фаза, а также вакансии,. так как атомы твердого тела выбиваются из своих регулярных положений и переходят в междоузлия, что снижает пластичность. Высокотемпературные свойства под действием облучения изменяются по различным законам в зависимости от химического состава сплавов и его структуры. Наиболее сильно снижаются длительная прочность у дисперсионно-твердеющих сплавов (особенно для сварных швов), содержащих Со, N, В и др. Значительно меньшее влияние оказывает нейтронный поток на гомогенные сплавы, не склонные к дисперсионному твердению. Их свойства восстанавливаются после отжига при 0,57 пл К. [c.311]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...