Тhe dose dependence of inert gases irradiation hardening of 316 austenitic stainless steel after low temperature irradiation

Abstract

Irradiation-induced hardening has been investigated in relation to SS316 austenitic stainless steel. Samples were irradiated with 1400 keV/He and 1400 keV/Ar ions ions at fluences 0.01…10 displacements per atom (dpa) at room temperatures. Hardening of the surface layer was examined with nanoindentation. The behavior of the hardnessdepth curve is analyzed with respect to the ion species. Regression analysis performed for hardening data using a power-law function of the form ΔН ∞ (dpa)ⁿ gives good agreement with the experimental data at n = 0.47 and 0.13 for low-dose and high-dose hardening, respectively. An applying of volume fraction analytical model showed the possibility to simulate the hardness-depth behavior for ion-irradiated stainless steel with reasonable accuracy.

Вивчено радіаційно-індуковане зміцнення аустенітної нержавіючої сталі SS316. Зразки опромінювали іонами 1400 кеВ/He і 1400 кеВ/Ar до доз 0,01…10 зсувів на атом (зна) при кімнатній температурі. Зміцнення поверхневого шару досліджували методом наноіндентування. Проаналізовано поведінку кривої твердістьглибина в залежності від сорту іонів. Регресійний аналіз, виконаний для даних по зміцненню з використанням степеневої функції виду ΔН ∞ (зна)ⁿ, добре узгоджується з експериментальними даними при n = 0,47 і 0,13 для низькодозного і високодозного режимів зміцнення відповідно. Застосування аналітичної моделі об'ємної частки показало можливість з достатньою точністю моделювати поведінку твердості за глибиної опроміненої нержавіючої сталі.

Изучено радиационно-индуцированное упрочнение аустенитной нержавеющей стали SS316. Образцы облучали ионами 1400 кэВ/Не и 1400 кэВ/Ar до доз 0,01…10 смещений на атом (сна) при комнатной температуре. Упрочнение поверхностного слоя исследовали методом наноиндентирования. Проанализировано поведение кривой твердостьглубина в зависимости от сорта ионов. Регрессионный анализ, выполненный для данных по упрочнению с использованием степенной функции вида ΔН ∞ (сна)ⁿ, хорошо согласуется с экспериментальными данными при n = 0,47 и 0,13 для низкодозного и высокодозного режимов упрочнения соответственно. Применение аналитической модели объемной доли показало возможность с достаточной точностью моделировать поведение твердости по глубине облученной нержавеющей стали.