Исследование методом позитронной спектроскопии влияния интерметаллидных наночастиц на эволюцию вакансионных дефектов в сплаве Fe-Ni-Al

Abstract

Методом позитронной спектроскопии изучено влияние гомогенно распределенных наноразмерных (1…8 нм) частиц выделений γ’- и обогащенной железом фаз на эволюцию вакансионных дефектов в облученном электронами Fe-Ni-Al-сплаве. Показано, что присутствие выделений в сплаве приводит к снижению накопления вакансий в несколько раз по сравнению со сплавом, закаленным на твердый раствор. При этом величина этого эффекта в процессе облучения сильно зависит от плотности, размера частиц, а также их типа. Кроме того, эффект снижения накопления вакансий усиливается с увеличением температуры облучения. Также обнаружено, что в сплаве, закаленном на твердый раствор, и предварительно состаренном при 1023 К, в процессе облучения при 573 К происходит радиационно-индуцированное образование зародышей интерметаллидных частиц типа Ni3Al. Обсуждаются возможные механизмы влияния выделений на поведение вакансионных дефектов.

Методом позитронної спектроскопії вивчено вплив гомогенно розподілених нанорозмірних (1…8 нм) часток виділень γ’- і збагачених залізом фаз на еволюцію вакансійних дефектів у опроміненому електронами Fe-Ni-Al-сплаві. Показано, що присутність виділень у сплаві призводить до зниження накопичення вакансій у кілька разів у порівнянні зі сплавом, загартованим на твердий розчин. При цьому величина цього ефекту у процесі опромінення сильно залежить від щільності, розміру часток та їх типу. Крім того, ефект зниження накопичення вакансій посилюється із збільшенням температури опромінення. Також виявлено, що у сплаві, загартованому на твердий розчин, і попередньо зістареному при 1023 К, у процесі опромінення при 573 К відбувається радіаційно-індуковане утворення зародків інтерметалідних часток типу Ni3Al. Обговорюються можливі механізми впливу виділень на поведінку вакансійних дефектів.

The effect of homogeneously distributed nanosized (1…8 nm) particles of γ’- and Ferich phases on the evolution of vacancy defects in electron irradiated Fe-Ni-Al alloy was investigated by positron annihilation spectroscopy. It was shown that presence of precipitates in an alloy leads to decrease in accumulation of vacancies several times in comparison with an alloy quenched on a solid solution. Thus the size of this effect strongly depends on density, the size of particles, and also their type. The effect of nanoparticles increases when the irradiation temperature increases. The irradiation-induced nucleation of intermetallic particles like Ni3Al was also observed in a quenched on a solid solution and preliminary aged at 1023 K alloys under irradiation at 573 K. Possible mechanisms of influence of precipitates on behavior of vacancy defects are discussed.