Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Studies of nanostructured Ti–5Al–4V–2Zr alloy
Abstract
The paper studies microstructure and chemical composition of phases and impurities in Ti–5Al– 4V–2Zr titanium alloy in the initial state, irradiated by titanium ions till radiation dose, which was 1 dpa at 260ºC and after aging at 450° C during 1000 hours. Microstructures have been scanned by transmission electron microscope and atom probe tomograph. Phases have been analyzed with energy-dispersive X-ray spectroscopy. Results of elemental analysis of α-phase matrix grains and β-phase interlayer have been presented. Space distribution of chemical elements in α- and β-phases has been analyzed by atom probe tomograph. Nanosized vanadium segregations formation has been detected in α-phase of irradiated titanium alloy.
About the Authors
V. P. Leonov
ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», Санкт-Петербург
Russian Federation
Russian Federation
I. A. Schastlivaya
ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», Санкт-Петербург
Russian Federation
Russian Federation
O. A. Rogozhkin
ФГБУ ГНЦ РФ «Институт теоретической и экспериментальной физики». НИЦ «Курчатовский институт», Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. A. Nikitin
ФГБУ ГНЦ РФ «Институт теоретической и экспериментальной физики». НИЦ «Курчатовский институт», Москва
Russian Federation
Russian Federation
N. N. Orlov
ФГБУ ГНЦ РФ «Институт теоретической и экспериментальной физики». НИЦ «Курчатовский институт», Москва
Russian Federation
Russian Federation
M. A. Kozodaev
ФГБУ ГНЦ РФ «Институт теоретической и экспериментальной физики». НИЦ «Курчатовский институт», Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. A. Vasiliev
ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва;
ФГБУ НИЦ «Курчатовский институт», Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. S. Orekhov
ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Raghunathan L., Stapleton A. M., Dashwood R. J., Jacks on M., Dye D. // Micromechanics of Ti–10V–2Fe–3Al: In situ synchrotron characterisation and modeling // Acta Materialia. – 2007. – V. 55, Is. 20. – P. 6861–6872.
2. Gurrappa. Characterization of titanium alloy Ti–6Al–4V for chemical, marine and industrial applications // Materials Characterization. – 2003. – V. 51. – P. 131–139.
3. Davis J. W., Ulricks on M. A., Causey R. A. Use of titanium in fusion components // Journal of Nuclear Materials. – 1994. – V. 212–215. – P. 813–817.
4. Rodchenkov B. S., Evseev M. V., Strebkov Yu. S., Sinelnikov L. P., Shushleb in V. V. Properties of unirradiated and irradiated Ti–6Al–4V alloy for ITER flexible connectors // Journal of Nuclear Materials. – 2011. – V. 417. – P. 928–931.
5. Morrissey D. J. Status of the FRIB project with a new fragment separator // J. Phys.: Conf. Ser. – 2011. – V. 267, N 1 (012001).
6. Паршин А. М., Муратов О. Э. О применении титановых сплавов для корпусов водо- водяных реакторов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. – 2005. – № 3 (86). – P. 179–181.
7. Орыщенко А. С., Леонов В. П., Счастливая И. А. Малоактивируемые радиационно- стойкие титановые сплавы для корпусов атомных реакторов малой мощности // Титан. – 2015. – 2(48). – P. 25–30.
8. Орыщенко А. С., Горынин И. В., Леонов В. П., Счастливая И. А. Титановые сплавы для корпусов атомных реакторов малой и средней мощности // Вопросы материаловедения. – 2014. – № 2(78). – С. 199–210.
9. Rodchenkov B. S., Kozlov A. V., Kuznetsov Yu. G., Kalinin G. M., Strebkov Yu. S. Irradiation behavior of Ti–4Al–2V (PT-3B) alloy for ITER blanket modules flexible attachment // Journal of Nuclear Materials. – 2007. – N 367–370. – P. 1312–1315.
10. Tähtinen S., Moilanen P., Singh B. N., Edwards D. J. Tensile and fracture toughness properties of unirradiated and neutron irradiated titanium alloys // Journal of Nuclear Materials. – 2002. – N 307– 311. – P. 416–420.
11. Tähtinen S., Moilanen P., Singh B. N. Effect of displacement dose and irradiation temperature on tensile and fracture toughness properties of titanium alloys // Journal of Nuclear Materials. – 2007. – N 367–370. – P. 627–632.
12. Wilkes P., Kulcinski G. L. Heavy ion irradiation of a Ti–6Al–4V alloy // Journal of Nuclear Materials. – 1978. – V. 78. – P. 427–430.
13. Amroussia A., Avilov M., Boehlert C. J., Durantel F., Grygiel C., Mittig W., Monnet I., Pellemoine F. Swift heavy ion irradiation damage in Ti–6Al–4V and Ti–6Al–4V–1B: Study of the microstructure and mechanical properties // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 2015. – V. B365. – P. 515–521.
14. Dayal P., Bhattacharyya D., Mook W. M., Fu E. G., Wang Y.-Q., Carr D. G., Anderoglu O., Mara N. A., Misra A., Harrison R. P., Edwards L. Effect of double ion implantation and irradiation by Arand Heionson nanoindentation hardness of metallic alloys // Journal of Nuclear Materials. – 2013. – V. 438. – P. 108–115.
15. Исследование влияния тяжелоионного облучения на наноструктуру перспективных материалов ядерных энергетических установок / С. В. Рогожкин, А. А. Алеев, А. Г. Залужный и др. // Физика металлов и металловедение. – 2012. – Т. 113, № 2. – C. 212–224.
16. Kulevoy T ., Kuibeda R ., Kropachev G ., Kozlov A ., Chalyh B ., Aleev A ., Fertman A ., Nikitin A ., Rogozhkin S . ITEP MEVVA ion beam for reactor material investigation // Rev. Sci. Instrum. – 2010. – N 81 (2). (02B906).
17. Stoller R. E., Toloczko M. B., Wasc G. S., Certain A. G., Dwaraknath S., Garner F. A. On the use of SRIM for computing radiation damage exposure // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 2013. – V. B310. – P. 75–80.
18. Miller M. K. Atom Probe Tomography: Analysis at the Atomic Level. – New York: Kluwer Academic, 2000.
19. Корнилов И. И. Титан. – М.: Наука, 1975. – С. 64–65.
Review
For citations:
Leonov V.P., Schastlivaya I.A., Rogozhkin O.A., Nikitin A.A., Orlov N.N., Kozodaev M.A., Vasiliev A.A., Orekhov A.S. Studies of nanostructured Ti–5Al–4V–2Zr alloy. Voprosy Materialovedeniya. 2016;(3(87)):32-49. (In Russ.)
Views:
263
Email this article 