Реєстраційний номер
0220U102771,
0119U103480
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Мультимасштабне моделювання взаємодії дислокацій, дислокаційних петель та границь зерен з кластерами дефектів в опромінюваних нейтронами сплавах на основі цирконію
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Харченко Дмитро Олегович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
25-05-2020
Організація виконавець
Інститут прикладної фізики Національної академії наук України
Опис етапу
Проведено атомістичне моделювання з перших принципів дефектоутворення у сплавах на основі цирконію з домішками Fe, Cu, Nb та Sn. Досліджено властивості вторинних фаз та кластерів дефектів. Запропоновано новий потенціал міжатомної взаємодії для сплавів Zr-Fe та Zr-Cu для моделювання методами молекулярної динаміки. Він був випробуваний на етапі підготовки (відпалу) зразків, механічного випробування підготовлених зразків, а також у каскадах при нейтронному опроміненні. Розроблено теоретичну модель моделювання кластерної динаміки сплавів Zr-Nb-Sn при різних умовах опромінення з різним вмістом легуючих елементів, розміром зерен, розміром преципітатів. Розроблено модель для опису росту дислокаційних петель у рамках теорії швидкостей реакцій, що узагальнена включенням локального опису зростання петель, спричиненого впливом меж зерен та зростання преципітатів. Проаналізовано залежність розміру петлі, деформації та зміцнення при різних температурах, розмірах зерна та преципітатів, вмісту легуючих елементів, локального розподілу петель всередині зерна, а також ефективності кластеризації в сплавах Zr-Nb-Sn в умовах опромінення в реакторах. Розроблено комбінований підхід, заснований на теорії фазового поля, теорії швидкостей реакцій та теорії пружності для вивчення перетворень мікроструктури та розвитку дефектної структури в сплавах Zr-Sn. Обговорюються властивості стійкості вторинної фази A15 при нейтронному опроміненні, локальна перебудова точкових дефектів під час нейтронного опромінення, формування розвиненої дислокаційної структури та зміна механічних властивостей опромінених зразків сплавів Zr-Sn.
Опис продукції
Розроблені методики та алгоритми для числового моделювання в рамках багаторівневого підходу (атомістичне моделювання за першими принципами, моделювання молекулярної динаміки, моделювання за допомогою теорії фазового поля, теорії швидкостей реакцій, теорії пружності та термодинамічних підходів) дозволяють дослідити перетворення мікроструктури та розвиток дефектної структури, встановити властивості вторинних фаз та кластерів дефектів, еволюції дислокаційної мікроструктури, радіаційного росту та зміни механічних властивостей цирконієвих сплавів при нейтронному опроміненні за реакторних умов з урахуванням взаємодії кластерів дефектів з дислокаційною сіткою, петлями дислокацій та межами зерен, нуклеації дислокаційних петель.
Автори роботи
Баштова Анна Іванівна
Кохан Сергій Васильович
Купрієнко Віктор Вікторович
Лисенко Ірина Олегівна
Лисенко Олег Борисович
Овчаренко Юрій Михайлович
Харченко Василь Олегович
Харченко Дмитро Олегович
Щокотова Ольга Михайлівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-07-03
