Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00215 AP14872199-KC-22 0122РК00268
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 10741022 AP14872199
Name of work
Структурно-фазовое состояние высокоэнтропийных сплавов на основе твердых растворов Ni-Co-Fe-Cr-Mn подвергнутых радиационному и термическому воздействию
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Иванов Игорь Александрович
0
1
2
1
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

ГЦК-структурированные высокоэтропийные сплавы (ВЭС) на основе твердых растворов NiCoFeCr и NiCoFeCrMn.

NiCoFeCr және NiCoFeCrMn қатты ерітінділеріне негізделген ГЦК-құрылымдық жоғары энтропиялық қорытпалар (ЖЭҚ).

Целью работы на 2022 год согласно календарному плану проекта являлось выявления состава и структуры ГЦК-структурированных высокоэнтропийных сплавов.

Жобаның күнтізбелік жоспарына сәйкес 2022 жылға арналған жұмыстың мақсаты ГЦК-құрылымдық жоғары энтропиялық қорытпалардың құрамы мен құрылымын анықтау болды.

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.

Определено, что полученные методом дуговой плавки и отливки с последующими холодной прокаткой (85% уменьшение толщины) и отжигами (1150 °С, 24 ч и 72 ч) исходные образцы CoCrFeMnNi и CoCrFeNi являются крупнозернистыми однофазными сплавами с околоэквиатомным составом и однородным распределением элементов. Средний размер зерен ВЭСов CoCrFeMnNi и CoCrFeNi составляет 100 мкм и 80 мкм соответственно. Основные фазы в материалах – твердые растворы замещения: с ГЦК-решеткой с параметрами (0,357±0,003) нм и (0,359±0,004) нм для CoCrFeMnNi и CoCrFeMn соответственно. Большинство проведенных ранее исследований радиационного повреждения ВЭС ограничивались системами на основе 3d переходных металлов (Cr, Mn, Fe, Co, Ni) с ГЦК решеткой, малочисленными остаются исследования ВЭС на основе тугоплавких элементов (Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W) с ОЦК решеткой. Отсутствие в литературе сравнительных исследований радиационной стойкости ГЦК и ОЦК ВЭСов при высокотемпературном ионном облучении с различным соотношением ядерных и электронных потерь до высоких флюенсов, а также недостаточная изученность роли композиционной сложности состава, определяют новизну получаемых результатов.

Доғалық балқыту және құю әдісімен алынған, содан кейін суық илектеу (қалыңдығының 85% төмендеуі) және күйдіру (1150 °C, 24 сағ және 72 сағ) CoCrFeMnNi және CoCrFeNi бастапқы үлгілері эквиатомдық құрамы және элементтердің біркелкі таралуы бар ірі түйіршікті бір фазалы қорытпалар екені анықталды. CoСrFeMnNi және CoCrFeNi ЖЭҚ дәндерінің орташа мөлшері сәйкесінше 100 мкм және 80 мкм құрайды. Материалдардағы негізгі фазалар - қатты алмастыру ерітінділері: сәйкесінше CoCrFeMnNi және CoCrFeMn үшін (0,357±0,003) нм және (0,359±0,004) нм параметрлері бар ГЦК торымен. Бұрын жүргізілген ЖЭҚ радиациялық зақымдану зерттеулерінің көпшілігі ГЦК торы бар 3d өтпелі металдарға (Cr, Mn, Fe, Co, Ni) негізделген жүйелермен шектелді, отқа төзімді ОЦК торы бар элементтерге (Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W) негізделген ЖЭҚ-дың зерттеулері аз болып келеді. Әдебиетте әртүрлі ядролық және электрондық шығындардың жоғары флюенске дейінгі арақатынасы жоғары температуралы иондық сәулелену кезінде ГЦК және ОЦК ЖЭҚ радиациялық беріктігін салыстырмалы зерттеулердің болмауы, сондай-ақ құрамның композициялық күрделілігінің рөлін жеткіліксіз зерттеу алынған нәтижелердің жаңалығын айқындайды.

Исследована структура и состав исходных образцов высокоэнтропийных сплавов NiCoFeCr и NiCoFeCrMn, результаты анализа которых будут сравнены с ВЭСами пройденными радиационную обработку.

NiCoFeCR және NiCoFeCrMn жоғары энтропиялық қорытпаларының бастапқы үлгілерінің құрылымы мен құрамы зерттелді, олардың талдау нәтижелері радиациялық өңдеуден өткен ЖЭҚ-мен салыстырылады.

Опубликованы тезисы, доложены промежуточные результаты проекта в двух международных конференциях.

Тезистер жарияланды, жобаның аралық нәтижелері екі халықаралық конференцияда баяндалды.

Результаты экспериментальных работ по изучению радиационной стойкости ВЭС на основе системы Ni-Co-Fe-Cr-Mn позволят оценить перспективность использования ВЭС в качестве конструкционных материалов реакторов деления нового поколения (IV) с увеличенной энергоэффективностью и пониженным образованием ядерных отходов.

Ni-Co-Fe-Cr-Mn жүйесі негізінде ЖЭҚ-дың радиациялық тұрақтылығын зерттеу жөніндегі эксперименттік жұмыстардың нәтижелері ЖЭҚ-ды энергия тиімділігі жоғарылаған және ядролық қалдықтардың түзілуі төмендеген жаңа буынды (IV) бөлу реакторларының конструкциялық материалдары ретінде пайдалану перспективасын бағалауға мүмкіндік береді.

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

Реакторлық материалтану, ядролық энергетика, жаңа материалдар, қатты дененің радиациялық физикасы.

UDC indices
539.2/.6:539./.04; 621.039.53
International classifier codes
29.19.21; 58.33.09;
Key words in Russian
Реакторное материаловедение; высокоэнтропийные сплавы; гелиевое распухание; радиационные повреждения; структурный анализ; растровая электронная микроскопия;
Key words in Kazakh
Реакторлық материалтану; жоғары энтропиялық қорытпалар; гелийдің ісінуі; радиациялық зақымданулар; құрылымдық талдау; растрлық электронды микроскопия;
Head of the organization Джансейтов Данияр Маралович Доктор PhD / Ассоциированный профессор
Head of work Иванов Игорь Александрович Доктор PhD / нет