Каскады атомных соударений в сплавах на основе ванадия при радиационном воздействии
Проблема повреждения структуры при радиационном воздействии представляет интерес с точки зрения долгосрочного прогнозирования механических свойств функциональных материалов. Непосредственным проявлением радиационного воздействия является генерация атомных каскадов соударений, которые приводят к появлению дефектных микроструктур, влияющих на механические свойства материалов.
В настоящей работе проведено исследование генерации дефектов структуры, вызванных каскадами атомных смещений, в сплавах на основе ванадия. Исследование проводилось на основе метода молекулярной динамики с использованием многочастичных потенциалов межатомного взаимодействия, рассчитанного в рамках метода погруженного атома. В качестве модельного материала использовался сплав V-4Ti-4Cr. Для учета существующих в реальных материалах интерфейсов в расчетах использовались кристаллиты как с идеальной структурой, так и содержащие межзеренную границу. Для моделирования каскадов атомных соударений использовались первично-выбитые атомы (ПВА) с энергиями в диапазоне от 1 до 10 кэВ.
После инициации каскада атомных смещений начинают генерироваться структурные дефекты (пары Френкеля). Важно отметить, что наличие в образце межзеренной границы существенно влияет на отклик материала. При этом число стабильных дефектов, формирующихся в конце релаксационного процесса, зависит от расстояния между ПВА и межзеренной границы: увеличение расстояния до границы приводит к уменьшению числа дефектов, которое стремится к числу дефектов в образце без межзеренной границы. Расчеты показали, что для каждого расстояния до границы существует некоторое пороговое значение энергии, до которого данный тип межзеренной границы является непреодолимой преградой на пути каскада атомных смещений.
Работа выполнена в рамках интеграционного проекта СО РАН №51.
К списку докладов
|
