Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T
Кинетика процессов развития гелиевой пористости при отжиге нержавеющей стали Х18Н10Т, облученной ионами гелия с энергией 20 кэВ при комнатной температуре для одновременного создания смещающих повреждений на уровне 0,5 – 5 сна и концентрации гелия 1 – 12 ат.%, исследована методами электронной микроск...
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
V.N. Karazin Kharkiv National University Publishing
2019-01-01
|
| Series: | East European Journal of Physics |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/12207 |
| _version_ | 1818512107842306048 |
|---|---|
| author | V. V. Ruzhytskyi Sergiy A. Karpov А. S. Kalchenko I. Е. Кopanets B. S. Sungurov G. D. Tolstolutskaya |
| author_facet | V. V. Ruzhytskyi Sergiy A. Karpov А. S. Kalchenko I. Е. Кopanets B. S. Sungurov G. D. Tolstolutskaya |
| author_sort | V. V. Ruzhytskyi |
| collection | DOAJ |
| description | Кинетика процессов развития гелиевой пористости при отжиге нержавеющей стали Х18Н10Т, облученной ионами гелия с энергией 20 кэВ при комнатной температуре для одновременного создания смещающих повреждений на уровне 0,5 – 5 сна и концентрации гелия 1 – 12 ат.%, исследована методами электронной микроскопии и термодесорбционной спектрометрии. Определены температурные интервалы выхода гелия из стали и их зависимость от дозы облучения. Исследована эволюция микроструктуры стали Х18Н10Т в процессе постимплантационных отжигов в интервале температур от Ткомн до 1420 К. При дозе облучения 1·1020 м-2 гелиевые пузырьки были обнаружены только после отжига до температуры 890 К, при дозе 1·1021 м‑2 пузырьки наблюдались сразу после облучения при Ткомн. В процессе отжига средний диаметр пузырьков изменяется от ~1 нм при Ткомн до 10-20 нм при Тотж 1420 К. Рассмотрены механизмы роста пузырька либо путем миграции и коалесценции пузырьков, либо по механизму Оствальда – растворение и перезахват. Поскольку каждому из этих механизмов соответствует определенный тренд зависимости размеров и плотностей пузырьков от температуры отжига, построены и проанализированы температурные зависимости средних диаметров и плотностей гелиевых пузырьков для дозы 1·1021 м-2. Экспериментальные данные характеризуются тремя температурными интервалами: 1 - от 300 до 760 К, 2 – от 760 до 1030 К и 3 – от 1030 до 1350 К с явно различающимися трендами. В низкотемпературной области диаметр и плотность пузырьков практически не меняется. При отжиге в области температур от 760 до 1030 К начинается рост их размеров и снижение плотности. Эта тенденция нарастает в области температур 1030-1420 К. Выполнена оценка энергии активации процессов, контролирующих механизм роста пузырьков в области температур 1000-1420 К. Получено значение ~3,7 эВ, которое хорошо коррелирует с теоретически рассчитанной величиной энергии активации процесса диссоциации (EHediss) по механизму Оствальда. |
| first_indexed | 2024-12-10T23:41:55Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-5cc46d5246d74e7f9e10eb6d082c8326 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2312-4334 2312-4539 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-12-10T23:41:55Z |
| publishDate | 2019-01-01 |
| publisher | V.N. Karazin Kharkiv National University Publishing |
| record_format | Article |
| series | East European Journal of Physics |
| spelling | doaj.art-5cc46d5246d74e7f9e10eb6d082c83262022-12-22T01:29:01ZengV.N. Karazin Kharkiv National University PublishingEast European Journal of Physics2312-43342312-45392019-01-0154697610.26565/2312-4334-2018-4-0812207Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10TV. V. Ruzhytskyi0Sergiy A. Karpov1А. S. Kalchenko2I. Е. Кopanets3B. S. Sungurov4G. D. Tolstolutskaya5Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, УкраинаНациональный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, УкраинаНациональный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, УкраинаНациональный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, УкраинаНациональный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, УкраинаНациональный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, УкраинаКинетика процессов развития гелиевой пористости при отжиге нержавеющей стали Х18Н10Т, облученной ионами гелия с энергией 20 кэВ при комнатной температуре для одновременного создания смещающих повреждений на уровне 0,5 – 5 сна и концентрации гелия 1 – 12 ат.%, исследована методами электронной микроскопии и термодесорбционной спектрометрии. Определены температурные интервалы выхода гелия из стали и их зависимость от дозы облучения. Исследована эволюция микроструктуры стали Х18Н10Т в процессе постимплантационных отжигов в интервале температур от Ткомн до 1420 К. При дозе облучения 1·1020 м-2 гелиевые пузырьки были обнаружены только после отжига до температуры 890 К, при дозе 1·1021 м‑2 пузырьки наблюдались сразу после облучения при Ткомн. В процессе отжига средний диаметр пузырьков изменяется от ~1 нм при Ткомн до 10-20 нм при Тотж 1420 К. Рассмотрены механизмы роста пузырька либо путем миграции и коалесценции пузырьков, либо по механизму Оствальда – растворение и перезахват. Поскольку каждому из этих механизмов соответствует определенный тренд зависимости размеров и плотностей пузырьков от температуры отжига, построены и проанализированы температурные зависимости средних диаметров и плотностей гелиевых пузырьков для дозы 1·1021 м-2. Экспериментальные данные характеризуются тремя температурными интервалами: 1 - от 300 до 760 К, 2 – от 760 до 1030 К и 3 – от 1030 до 1350 К с явно различающимися трендами. В низкотемпературной области диаметр и плотность пузырьков практически не меняется. При отжиге в области температур от 760 до 1030 К начинается рост их размеров и снижение плотности. Эта тенденция нарастает в области температур 1030-1420 К. Выполнена оценка энергии активации процессов, контролирующих механизм роста пузырьков в области температур 1000-1420 К. Получено значение ~3,7 эВ, которое хорошо коррелирует с теоретически рассчитанной величиной энергии активации процесса диссоциации (EHediss) по механизму Оствальда.https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/12207аустенитная стальоблучение, гелийпузырькитермодесорбциямикроструктура |
| spellingShingle | V. V. Ruzhytskyi Sergiy A. Karpov А. S. Kalchenko I. Е. Кopanets B. S. Sungurov G. D. Tolstolutskaya Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T East European Journal of Physics аустенитная сталь облучение, гелий пузырьки термодесорбция микроструктура |
| title | Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T |
| title_full | Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T |
| title_fullStr | Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T |
| title_full_unstemmed | Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T |
| title_short | Развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали X18H10T |
| title_sort | развитие гелиевой пористости при отжиге имплантированной гелием стали x18h10t |
| topic | аустенитная сталь облучение, гелий пузырьки термодесорбция микроструктура |
| url | https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/12207 |
| work_keys_str_mv | AT vvruzhytskyi razvitiegelievojporistostipriotžigeimplantirovannojgeliemstalix18h10t AT sergiyakarpov razvitiegelievojporistostipriotžigeimplantirovannojgeliemstalix18h10t AT askalchenko razvitiegelievojporistostipriotžigeimplantirovannojgeliemstalix18h10t AT iekopanets razvitiegelievojporistostipriotžigeimplantirovannojgeliemstalix18h10t AT bssungurov razvitiegelievojporistostipriotžigeimplantirovannojgeliemstalix18h10t AT gdtolstolutskaya razvitiegelievojporistostipriotžigeimplantirovannojgeliemstalix18h10t |