О влиянии облучения ионами Ar⁺ на коррозионную стойкость металлов и сплавов

Abstract

Приведены результаты исследования влияния облучения ионами Ar⁺ на коррозию урана и циркониевого сплава Zr + 1%Nb. Энергия ионов аргона составляла 5 ÷ 25 кэВ. Представлены данные по зависимости коррозионной стойкости (КС) материалов от параметров ионного облучения. Показано, что с ростом дозы ионного облучения КС исследуемых материалов возрастает, достигает максимума и с превышением критического значения дозы снижается. Замедление коррозии обусловлено образованием в поверхностном слое барьера из атомов аргона, снижающего скорость сорбции химически активных газов поверхностью металла, а также возникновением газовых пузырей в облученной поверхности. Критическая доза облучения ионами аргона обусловлена возникновением блистеров – разрушением поверхности при вскрытии ранее образовавшихся газовых пузырей в облученной поверхности, выходом из поверхности накопленного при имплантации аргона.

Наведено результати дослідження впливу опромінення іонами Ar⁺ на корозію урану й цирконієвого сплаву Zr + 1%Nb. Енергія іонів аргону становила 5 ÷ 25 кеВ. Представлено дані по залежності корозійної стійкості (КС) матеріалів від параметрів іонного опромінення. Показано, що з ростом дози іонного опромінення КС досліджуваних матеріалів зростає, досягає максимуму й з перевищенням критичного значення дози знижується. Уповільнення корозії обумовлене утворенням у поверхневому шарі бар’єра з атомів аргону, що знижує швидкість сорбції хімічно активних газів поверхнею металу, а також виникненням газових пузирів в опроміненій поверхні. Критична доза опромінення іонами аргону обумовлена виникненням блістерів – руйнуванням поверхні при розкритті газових пузирів, що раніше утворилися, в опроміненій поверхні, виходом з поверхні накопиченого при імплантації аргону.

The results of research of the irradiation effect by Ar⁺ ions on the corrosion resistance of uranium and alloy Zr + 1%Nb were adduced. The energy of Ar+ ions was 5 ÷ 25 keV. The data on dependence of a materials corrosion firmness (CF) from operation factors of ion irradiation were presented. CF of the under consideration materials increases with growth of the doze of ion irradiation, reaches maximum and is reduced with exceeding of the critical value of doze. The retardation of corrosion is caused by formation of the barrier from the argon atoms in blanket, which decreases the sorption speed of the chemically active gases by surface of metal, and as well by beginnings of the gas bubbles in irradiated surface. The critical dose of irradiation is caused by beginnings of the blisters – by destruction of surface at revelation of earlier educated gas bubbles in irradiated surface, by outcrop from surface of argon, accumulated at ion implantation.