відповідає. Радіаційні дефектні кластери розташовуються в площинах ковзання хаотично, причому їх розміри також неоднорідні і дислокація часто знаходить шлях легкого ковзання по ділянках слабких дефектів-перешкод.
За міру збільшення прикладеної напруги дислокація переміщається до тих пір, поки вона не подолає всю площину ковзання і всю сукупність бар'єрів, знаходяться в ній. Необхідну для цього додаткову напругу і формує ту добавку до вихідного межі плинності для неопроміненого кристала, яка відповідальна за радіаційне зміцнення.
Зазвичай радіаційне зміцнення майже завжди супроводжується значним зменшенням пластичності опромінюваних матеріалів - явищем радіаційного охрупчивания. Тому неважко припустити, що між радіаційним зміцненням і охрупчіва-ням існує певний зв'язок. З'ясування природи явища радіаційного зміцнення дозволяє встановити можливі причини радіаційного охрупчивания та шляхи його придушення.
Тут слід зауважити, що радіаційний охрупчивание зазвичай спостерігається у полікристалічних матеріалів, які з окремих зерен, що представляють собою монокристали. Поява в тілі таких зерен під час опромінення різних трансмутантов, і в першу чергу інертних газів (гелію і ін), веде до того, що при підвищених температурах ці новоутворені домішки мігрують до стоків, які є межами окремих зерен. Зокрема, гелій як інертний газ розчиняється у металах і виділяється по межах зерен у вигляді бульбашок, послаблюючи ці межі. Таким чином, зменшення пластичності опроміненого матеріалу обумовлено зниженням міцності кордонів зерен в результаті утворення і зростання гелієвих бульбашок і виділень інших трансмутантов. Але охрупчивание крім цього посилюється і радіаційним зміцненням матеріалу всередині зерен, мова про який йшла вище. Зерно зміцнюється, а межі між зернами разупрочняются. Судячи з усього, в цьому і полягають основні причини радіаційного охрупчивания.
Прискорена повзучість матеріалів
Якщо до матеріалу докласти розтягувальне напруження, що не перевищує межі текучості матеріалу, то, при досить високих температурах матеріал почне деформуватися (Подовжуватися). Така пластична деформація часто називається повзучістю матеріалу. Вона не зумовлена ​​процесами ковзання дислокацій. За неї відповідальні процеси дифузії, що відбуваються в напруженому кристалі. Можна створити в кристалі різниця концентрацій вакансій, якщо за рахунок прикладеного зовнішньої напруги енергія утворення термічних вакансій і хімічний потенціал атомів в різних точках зразка різні. У цьому випадку виникає дифузійний потік вакансій або, що те ж саме, зустрічний потік атомів (рис. 6, а). Цей масоперенос приводить до необоротного зміни форми тіла, тобто до пластичної деформації. Природно, що все це можливо тільки при досить високих температурах, які активізують процеси міграції.
В
Наявні в реальних кристалах дислокації служать не тільки стоками, але і джерелами вакансій, так що дифузійний шлях останніх при наявності дислокацій скорочується і визначається не розміром кристала, а набагато меншим відстанню між дислокаціями різної орієнтації (див. рис. 6, а, в центрі).
Самі дислокації, взаємодіючи з вакансіями, також переміщуються (переповзають). Розглянемо атомний механізм переповзання на прикладі крайової дислокації в простий кубічної решітці. На рис. 6, б представлений шматок атомної площині, містить вакансію V. Мігруючи по кристалу, вакансія може вийти на край екстраплоскості, який при цьому переміщається по нормалі до площини ковзання.
Можливий також зворотний процес - відрив вакансії від краю екстраплоскості або, що те ж, приєднання до нього атома з вузла решітки, який стає вакантним. Відносна частота актів приєднання та відриву вакансій залежить від того, яка щільність вакансій - вище або нижче термодинамічно рівноважної. У рівновазі ці частоти рівні.
Локальний надлишок вакансій створюється у торцевих поверхонь розтягуємо кристала, представленого на рис. 6, а. Якщо в ньому є дислокації, то встановлюються, як вже говорилося вище, дифузійні потоки вакансій не між гранями кристала, а між сусідніми дислокаціями, орієнтованими так, щоб кристал подовжувався, коли вони обмінюються вакансіями (див. рис. 6, а).
Конструкційні вузли та деталі сучасних ядерних енергетичних установок знаходяться в напруженому стані і при цьому працюють при підвищених температурах. Тому однією з головних причин зміни їхніх розмірів поряд з розпухання є повзучість, яка значно посилюється під опроміненням. Виявилося, що для більшості матеріалів швидкість радіаційної повзучості значно вище, ніж швидкість термічної повзучості. Основну роль радіаційна повзучість грає при температурах нижче ~ 0,45 Т пл , а в області температур ~ 0,5 Т пл її внесок у деформацію стає порівнянним з термічною повзучістю. При високотемпературному опроміненні (вище 0,5 Т пл ) деформація матеріалу під напругою головним чином в...
