f

280 9. Materiały odporne na promieniowanie

Rys. 9.7. Wpływ napromieniowania na plastyczność stopów tytanu. Porównanie stanu wejściowego - bez napromieniowania i po napromieniowaniu strumieniem 2-10²' neutron/cm\ T_naiX(mie_ - 250°C, E > IMeY

sach rekrystalizacji ulegają one anihilacji, częściowo współdziałają z domieszkami, dyslokacjami i granicami ziam. Pozostałe atomy międzywęzłowe łączą się w bloki, które z kolei mogą przekształcać się w pętle dyslokacyjne (rys. 9.8).

Napromieniowanie wysokotemperaturowe intensyfikuje procesy dyfuzyjne, sprzyja rozpadowi przesyconych roztworów stałych, czyli wywołuje starzenie stopów. Wyjaśnia to wysokotemperaturową kruchość chro-moniklowych stali austenitycznych i spadek wytrzymałości na pełzanie. Spadek żarowytrzymałości jest tym większy, im wyższa jest intensywność strumienia neutronów.

W trakcie wysokotemperaturowego napromieniowania stali austenitycznych i stopów na bazie Ni, Ti, Mo, Zr, Be, pod wpływem działania silnego strumienia neutronów, bardziej ruchliwe atomy międzywęzłowe

Rys. 9.8. Ewolucja wad struktury stali austenitycznej podczas napromieniowania jonami chromu (E = 1 MeV) (schemat): a - bloki wakan-sów przy napromieniowaniu do 0,1 przeskoków/atom, b- pętla dyslokacji przy 2 przeskokach/atom, c-siatka dyslokacji (15 przeskoków/atom), d - porowatość wakansowa (100 przeskoków/atom)

przemieszczają się do dyslokacji krawędziowych oraz na granice ziarn, zarodkują i wzrastają porowatości pochodzenia wakansowego. W konsekwencji następuje zauważalny wzrost objętości materiału - pęcznienie (ros. pacnyxaHne - puchnięcie).

Objętość stali austenitycznych poddanych napromieniowaniu w temperaturze pracy wynoszącej 450 °C wzrasta liniowo ze wzrostem natężenia strumienia neutronów (rys. 9.9). Wzrost objętości może przekraczać 20 %. Zjawisko to nasila się w przypadku gromadzenia się w porach gazów powstających podczas napromieniowania. Stopowanie stali austenitycznych tytanem, niobem lub molibdenem zmniejsza ich skłonność do pęcznienia.

Wysokochromowe stale ferrytyczne, a także stale perlityczne, w których rozpuszczalność wodoru jest mniejsza, są też mniej wrażliwe na procesy pęcznienia.