Оценка профиля распухания аустенитной нержавеющей стали с различным содержанием никеля под действием ионного облучения

Проведены сравнительные исследования пористости и расчет профиля распухания в образцах из аустенитной нержавеющей стали с содержанием никеля 10 и 20 мас. %, облученных на ускорителе «Тандем-3М» до одинаковых доз 300 сна ионами Ni с энергией ионов 11,5 МэВ при температуре 550°С с предварительной имплантацией He. Для расчета профиля распухания проводили цифровую обработку изображений образцов, полученных с помощью просвечивающей электронной микроскопии в сканирующем режиме (STEM). Кроме того, на облученных образцах с разным содержанием никеля были проведены сравнительные исследования фазового состава и радиационно-индуцированных сегрегаций на границах зерен, межфазных границах пора/матрица и на поверхности фазовых выделений.

1. Voyevodin V. N., Neklyudov I. M. Evolution of the structure phase state and radiation resistance of structural materials. – Kiev: Naukova Dumka, 2006. – 375 p.

2. Kuleshova E. A., Frolov A. S., Prikhod’ko K. E., Krikun E. V. Software for indexing of electron diffraction patterns using X-ray Database // MCM, Budapest, august 2015.

3. Фролов А. С., Алексеева Е. В., Кулешова Е. А. Разработка программного обеспечения для определения параметров распределения пор и сегрегаций легирующих элементов в сталях аустенитного класса после ионного облучения // Кристаллография. – 2021. – V. 66, № 6. – P. 993–999.

4. Kurata H., Isoda S., Kobayashi T. Chemical Mapping by Energy-Filtering Transmission Electron Microscopy // J. Electron Microsc. – 1996. – V. 45, N 4. – P. 317–320.

5. Lavergne J.-L., Martin J.-M., Belin M. Interactive electron energy-loss elemental mapping by the “Imaging-Spectrum” method // Microsc. Microanal. Microstruct. – 1992. – V. 3. – P. 517–528.

6. Williams D. B., Carter C. B. Transmission Electron Microscopy. A Textbook for Materials Science. 2nd red. – Springer, 2009. – 832 c.

7. Синдо Д.. Оикава Т. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия. – М.: Техносфера, 2006. – 256 c.

8. Frolov A. S., Krikun E. V., Prikhodko K. E., Kuleshova E. A. Development of the DIFFRACALC program for analyzing the phase composition of alloys // Crystallogr. Reports. – 2017. – V. 62, N 5. – P. 809–815.

9. Malis T., Cheng S. C., Egerton R. F. EELS log-ratio technique for specimen-thickness measurement in the TEM // J. Electron. Microsc. Tech. – 1988. – V. 8. – P. 193–200.

10. Yang Y. Y., Egerton R. F. Tests of two alternative methods for measuring specimen thickness in a transmission electron microscope // Micron. – 1995. – V. 26, N 1. – P. 1–5.

11. Zhang H.-R., Egerton R. F., Malac M. Local thickness measurement through scattering contrast and electron energy-loss spectroscopy // Micron. – 2012. – V. 43. – P. 8–15.

12. Egerton R. F., Cheng S. C. Measurement of local thickness by electron energy-loss spectroscopy // Ultramicroscopy. – 1987. – V. 21. – P. 231–244.

13. Iakoubovskii K., Mitsuishi K., Nakayama Y., Furuya K. Thickness measurements with electron energy loss spectroscopy // Microsc Res Tech. – 2008. – V. 71. – P. 626–631.

14. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. – М.: Металлургия, 1976. – 271 с.

15. Allen T. R., Cole J. I., Kenik E. A., Was G. S. Analyzing the effect of displacement rate on radiation-induced segregation in 304 and 316 stainless steels by examining irradiated EBR-II components and samples irradiated with protons // J. Nucl. Ma. – 2008. – V. 376. – P. 169–173.

16. Gurovich B. A., Kulesh ova E. A., Frolov A. S., Maltsev D. A., Prikhodko K. E., Fedotova S. V., Margolin B. Z., Sorokin A. A. Investigation of high temperature annealing effectiveness for recovery of radiation-induced structural changes and properties of 18Cr–10Ni–Ti austenitic stainless steels // J. Nucl. Mater. – 2015. – V. 465. – P. 565–581.