Влияние титана на первичную радиационную повреждаемость и распухание сплавов ванадий-титан

А.О. Боев, К.П. Зольников, И.В. Неласов, А.Г. Липницкий показать трудоустройства и электронную почту
Получена 26 марта 2018; Принята 07 мая 2018;
Цитирование: А.О. Боев, К.П. Зольников, И.В. Неласов, А.Г. Липницкий. Влияние титана на первичную радиационную повреждаемость и распухание сплавов ванадий-титан. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.263-267
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-263-267
Влияние титана на изменения структуры области развития каскада может вносить вклад в снижение радиационного распухания ванадия через формирование вакансионных кластеров меньших размеров.До настоящего времени остается не исследованным вопрос влияния легирующих элементов на стадию развития каскада атомных смещений в сплавах на основе ванадия, которые рассматриваются в качестве одной из перспективных групп радиационно-стойких материалов для термоядерной энергетики. В данной работе проводится молекулярно-динамическое исследование процесса развития каскадов атомных смещений в чистом ванадии и сплавах V-Ti с концентрациями титана 4, 8 и 16% при энергиях первично выбитого атома 5, 10 и 20 кэВ. Взаимодействия между атомами в системе V-Ti задается в рамках метода, развитого ранее для моделирования систем с металлическим и ковалентным типом химической связи. Взаимодействия на малых межатомных расстояниях учитывается в подходе экранированных ионов, что позволяет корректно моделировать атомные системы в условиях высокоэнергетического воздействия. Моделирование проводилось при температуре 700 К, что соответствует нижнему пределу интервала рабочих температур рассматриваемых сплавов. Работа направлена на установление особенностей влияния титана на характеристики каскадов атомных смещений и возможность уменьшения радиационного распухания сплава при легировании титаном. Основными характеристиками каскадов атомных смещений, рассмотренных в данной работе, являются количество генерируемых дефектов на разных стадиях развития каскада и структура радиационно-поврежденной области. Рассчитано распределение выживших дефектов вакансионного и межузельного типа по размеру в зависимости от концентрации титана и энергии первично выбитого атома. Обнаружено, что легирование титаном приводит к уменьшению размеров вакансионных кластеров, формируемых каскадами атомных смещений.