Сегрегация легирующих элементов на малоугловые границы в ферритно-мартенситных сталях при облучении ионами

摘要

Исследована сегрегация химических элементов в ферритно-мартенситных сталях ЭК-181 и ЧС-139 - перспективных конструкционных материалах активной зоны ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Для моделирования радиационных эффектов использовалось облучение ионами Ре с энергией 5,6 МэВ при температурах 250 - 400 °С до повреждающих доз ~ 6 смещений на атом (далее сна) и при температурах 350 - 450 °С до повреждающей дозы 30 сна. Также выполнено исследование стали ЭК-181 после термического старения при 450 °С в течение 5000 ч. Методом Z-контраста облученных сталей обнаружена сегрегация легирующих элементов на дислокациях малоугловых границ наклона и смешанных. Методом атомно-зондовой томографии облученной ионами стали ЧС-139 показано, что на дислокациях, в том числе дислокациях малоугловых границ, образуются кластеры, обогащенные по Ni, Si и Мп. В облученной стали ЭК-181 на дислокациях образуются кластеры, обогащенные по Si. В состаренном состоянии стали ЭК-181 обнаружена сегрегация Cr, V, Mn, Si и N на дислокациях малоугловой границы. Вычисленные углы разориентировки малоугловых границ составили ～ 1 - 3°, а угол кручения смешанной границы ～ 3°.