Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00380 AP19579188-KC-23 0123РК00102
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 24924107.5 AP19579188
Name of work
Исследование радиационных эффектов высокоэнтропийных сплавов на основе тугоплавких элементов (Ti, V, Nb, Ta) с ОЦК-решеткой, вызванных облучением ускоренными ионами
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Иванов Игорь Александрович
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЭ РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" Министерства энергетики Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient ИЯФ
Abstract

ОЦК-структурированные V, VNb, среднеэнтропийный сплав (СЭС) VNbTa и высокоэнтропийный сплав (ВЭС) VNbTaTi.

ОЦК-құрылымдалған V, VNb, VNbTa орта энтропиялық қорытпа (ОЭҚ) және VNbTaTi жоғары энтропиялық қорытпа (ЖЭҚ).

Установление особенностей эволюции элементного состава и закономерностей структурно-фазовых изменений в ОЦК-структурированных среднеэнтропийных VNbTa, VTaTi и высокоэнтропийных VNbTaTi сплавах, облученных высокоэнергетическими ионами криптона и, низкоэнергетическими ионами гелия

Жоғары энергиялы криптон иондарымен және төмен энергиялы гелий иондарымен сәулеленген ОЦК құрылымдық орта энтропиялық VNbTa, VTaTi және жоғары энтропиялық VNbTaTi қорытпаларының құрылымдық-фазалық өзгерістер заңдылықтарын және элементтік құрамының эволюциялық ерекшеліктерін белгілеу.

Основными методами исследований являются: рентгеновский микроанализ, рентгеноструктурный анализ, растровая электронная и атомно-силовая микроскопия, резерфордовское обратное рассеяние.

Зерттеудің негізгі әдістері: рентгендік микроанализ, рентгендік құрылымдық талдау, растрлық электронды және атомдық күштік микроскопия, Резерфордтың кері шашырауы.

Проведен аналитический литературный обзор. VNbTa, VTaTi имеют энтропию смешения 1≤ΔSсмеш≤1.5R, и поэтому являются среднеэнтропийными сплавами. А в VNbTaTi энтропия смешения наибольшая, равна ΔSсмеш=1.39R, четырехкомпонентный сплав уже может называться высокоэнтропийным сплавом. VNbTa, VTaTi, VNbTaTi имеют размерный фактор 3.8-4.15 %, т.е. не имеют большой разницы в радиусах атомов. Рассчитаны основные термодинамические параметры для ВЭС. Определено, что пучок ионов азота с энергией 14 МэВ является оптимальным для проведения RBS и PIXE исследований. Исходные образцы V, VNb, NbTa, СЭС VNbTa и VTaTi, ВЭС VNbTaTi являются однофазными сплавами с околоэквиатомным составом и однородным распределением элементов. Основные фазы в материалах – твердые растворы замещения. Параметр решетки V а=0.3027±0.0002 нм, VNb a=0.3177±0.0004 нм, VNbTa a=0.3227±0.0003 нм, VNbTaTi a=0.3234±0.0003 нм. Образцы имеют крупнозернистую структуру с зернами со средними размерами, макронапряжения - сжимающие. Наибольшее макронапряжение в исходных образцах соответствует VNbTa и равно 1.3 ГПа, а наименьшее в V равно 0.28 Гпа. Наибольший модуль упругости при нагрузке 500 мкН у VNbTa и равен E=180 ГПа, и наибольшая нанотвердость тоже у VNbTa и равна H=15 ГПа. Наименьшие модуль упругости и нанотвердость при нагрузке 500 мкН у V, E=40 ГПа, H=7 ГПа. В ВЭС VNbTaTi при 500 мкН модуль упругости E=90 ГПа и нанотвердость H=7 ГПа.

Аналитикалық әдебиеттерге шолу жасалды. VNbTa, VTaTi 1≤ΔSсм≤1.5R араласу энтропиясына ие, сондықтан орташа энтропиялық қорытпалар болып табылады. Ал VNbTaTi-де араласу энтропиясы ең үлкен,ΔSсм=1.39R, төрт компонентті қорытпаны қазірдің өзінде жоғары энтропиялық қорытпа деп атауға болады. VNbTa, VTaTi, VNbTaTi 3.8-4.15% өлшем факторына ие, яғни атомдардың радиусында үлкен айырмашылық жоқ. ЖЭҚ үшін негізгі термодинамикалық параметрлер есептелген. 14 МэВ энергиясы бар азот иондарының шоғыры RBS және PIXE зерттеулерін жүргізу үшін оңтайлы екені анықталды. V,VNb,NbTa,VNbTa ОЭҚ және VTaTi,VNbTaTi ЖЭҚ бастапқы үлгілері эквиатомдық құрамына жақын және элементтердің біртекті таралуы бар бір фазалы қорытпалар болып табылады. Материалдардағы негізгі фазалар алмастырушы қатты ерітінділер болып табылады. Тор параметрі V а=0.3027±0.0002 нм,VNb a=0.3177±0.0004 нм,VNbTa a=0.3227±0.0003 нм,VNbTaTi a=0.3234±0.0003 нм.Үлгілер орташа дәндері бар ірі түйіршікті құрылымға ие, макрокернеулер - сығушы. Бастапқы үлгілердің макрокернеулері сығушы болып табылады. Бастапқы үлгілердегі ең жоғары макрокернеу VNbTa-ға сәйкес келеді, 1,3 ГПа-ға тең, ал V-дегі ең төменгісі 0,28 ГПа-ға тең. 500 мкН жүктеме кезінде ең жоғары серпімділік модулі VNbTa үшін,E = 180 ГПа тең, ал ең жоғары наноқаттылық VNbTa үшін де, H = 15 ГПа тең. 500 мкН жүктеме кезінде ең төменгі серпімділік модулі және наноқаттылық V, E = 40 ГПа, H = 7 ГПа үшін. VNbTaTi ЖЭҚ-да 500 мкН, серпімділік модулі E = 90 ГПа және наноқаттылық H = 7 ГПа

Исследована структура и состав исходных образцов V, VNb, NbTa, СЭС VNbTa и VTaTi, ВЭС VNbTaTi, результаты анализа которых будут сравнены с теми же образцами, прошедшими радиационную обработку.

V, VNb, NbTa, VNbTa ОЭҚ және VTaTi, VNbTaTi ЖЭҚ бастапқы үлгілерінің құрылымы мен құрамы зерттелді, олардың талдау нәтижелері радиациялық өңдеуден өткен үлгілермен салыстырылатын болады.

Не предусмотрено.

Қарастырылмаған.

Результаты работы позволят оценить радиационную стойкость высокоэнтропийных сплавов на основе V, которые рассматриваются как перспективные сплавы в качестве конструкционных материалов для реакторов деления нового поколения.

Жұмыс нәтижелері V негізіндегі жоғары энтропиялық қорытпалардың радиациялық беріктігін бағалауға мүмкіндік береді, олар перспективалы қорытпалармен жаңа буынның бөліну реакторлары үшін құрылымдық материалдар ретінде қарастырылады.

Реакторное материаловедение, ядерная энергетика, новые материалы, радиационная физика твердого тела.

Реакторлық материалтану, атом энергетикасы, жаңа материалдар, қатты дененің радиациялық физикасы.

UDC indices
539.25; 539.26; 621.039.53
International classifier codes
53.49.17; 29.19.21; 29.19.04; 58.33.09; 58.34.09;
Key words in Russian
высокоэнтропийные сплавы; радиационная стойкость; ванадий; структурно-фазовое состояние; элементный состав; облучение ионами; осколки деления;
Key words in Kazakh
жоғары энтропиялық қорытпалар; радиацияға төзімділік; ванадий; құрылымдық-фазалық күй; элементтік құрамы; иондармен сәулелену; бөліну фрагменттері;
Head of the organization Сахиев Саябек Куанышбекович Доктор физико-математических наук / нет
Head of work Иванов Игорь Александрович Доктор PhD / нет