Наведено експериментальні результати вивчення структурно-фазових перетворень в основних конструкційних матеріалах ядерних реакторів - нержавіючих сталях аустенітного та феритного класів при опроміненні нейтронами та зарядженими частинками. Розглянуто особливості формування та еволюції виділень других фаз у цих матеріалах, що визначаються різницею в кристалічній гратці, поведінці дислокаційної структури, механізмах сегрегаційних процесів. Обговорюється модель фазової стабільності матеріалів при опроміненні.

Отмечено, что корреляция между дифрактометрическими исследованиями и расчетами на основе модели жестких сфер позволила по смещениям экстремумов непрерывной функции структурного фактора расплава прогнозировать изменения поверхностного натяжения и оценивать смачиваемость стали. Проанализировано влияние модифицированных в поверхность нержавеющих сталей элементов на структурные факторы расплавов Рb и Li17Pb83.

The results of experimental investigations of secondary electron emission energy distributions and yields induced by <$E 1~symbol Ш~2> MeV <$E roman H sup +> and <$E roman He sup +> ion impact on stainless steel are presented. The projectiles were obtained from Van de Graff accelerator. It is shown that for all projectiles the electron energy distribution functions measured have piecewise power-law dependences with different power indices on various electron energy intervals. The corresponding power indices and electron yields are presented.

Показано, что в термодинамически открытой системе нержавеющая сталь - расплав <$E roman {Li sub 17 Pb sub 83 ( Pb)}> самопроизвольно происходят процессы обмена энергией и веществом. При когерентности поверхностных атомов стали и адсорбированных атомов расплава могут образовываться диссипативные структуры (вторичные фазы), свидетельствующие о способности неравновесного состояния служить источником упорядочения. Структурная когерентность между ближним порядком распределения атомов в расплавах Pb, <$E roman {Li sub 17 Pb sub 83}> и дальним атомного распределения на поверхности стали контролирует интенсивность взаимодействия в системе сталь - расплав. При изменении структурно-фазового состояния поверхности стали методами инженерии поверхности или легировании расплава определенными элементами можно регулировать взаимодействие между ними на границе раздела фаз.

Розглянуто можливість використання полірованого монокристалічного кремнію як цілі в методі LDI. Виконано порівняльні дослідження перебігу деструкції молекули фуллерена C60 за різних значень інтенсивності лазерного опромінювання на поверхнях кремнієвої та стандартної сталевої цілей. Досліджено особливості утворення позитивних та негативних іонів. Вивчено також особливості утворення парних та непарних за вуглецем іонів-фрагментів молекули C60 на кремнієвій цілі.

Представлено результати лазерного легування сталей 12Х18Н10Т і ЭП 823 складними сумішами. Проаналізовано вплив температурного поля на особливості формування структурно-фазового стану поверхні. За допомогою комп'ютерного моделювання розподілу значень температурного поля в оплавленій зоні встановлено оптимальні режими лазерного легування досліджуваних сталей. Показано, що використання методики оцінки розміру зерен у поєднанні з коректно підібраними легувальними елементами та режимами поверхневої обробки дозволить створювати захисні бар'єрні шари з прогнозованою дрібнозернистою структурою та високим рівнем функціональних властивостей.

Построена математическая модель для теоретических исследований пространственных нестационарных температурных полей в телах с плоскими граничными поверхностями при лазерной поверхностной обработке. Модель учитывает локальность и режим воздействия лазерного луча, форму пятна нагрева, траекторию ее поступательного движения, габариты изделия и его теплообмен с окружающей средой. Предложена методика прогнозирования режимов лазерной обработки.

Установлено закономірності поведінки ізотопів водню в аустенітних нержавіючих сталях типу 18 - 10 та визначено чинники, які сприяють його накопиченню в матеріалі з використанням комплексу експериментальних методик (термосорбційної спектрометрії, ядерної реакції, електронної мікроскопії), що дозволяють числово контролювати кінетику накопичення, розподіл в об'ємі та термоактивовану десорбцію іонно-імплантованих атомів газу, а також метод математичного моделювання для одержання термодинамічних характеристик захоплення та десорбції дейтерію у сталях 06Х18Н10, 08Х18Н10Т і 12Х18Н10Т. Показано, що ефективними пастками дейтерію в об'ємі сталей 18 - 10 є дефекти вакансійного типу. Установлено характер впливу легувальних домішок на захоплення водню й еволюцію мікроструктури сплавів. Виявлено вплив домішок титану на посилення блокування виходу дейтерію з об'єму сталі за наявності поверхневої пасивуючої плівки.

Визначено кінетику нагромадження і розподіл в об'ємі дефектів та іонноімплантованих атомів важких інертних газів. Встановлено концентраційні та температурні інтервали, за яких іонноімплантовані в нікель атоми великого радіуса можуть займати положення заміщення. Показано, що за утворення розщеплених конфігурацій вакансійно-домішкових комплексів, окрім розмірного чинника, грає роль вид міжатомного потенціалу (хімічний зв'язок). Запропоновано механізм сегрегації дейтерію в області залягання максимумів пошкоджень та домішки за рахунок його дифузії з шарів кристала, що розташовані на глибинах, більших за (пробіг + страглінг), де дейтерій був захоплений в процесі впровадження.

Одержано експериментальні результати, які дозволяють оцінити зміни в структурі поверхні, що призводять до змін оптичних властивостей неіржавіючої сталі (SS) у результаті опромінювання іонами водню. Показано, що варіація енергії іонів за постійного флюенсу робить істотний вплив на структуру пошкодження, що формується на поверхні SS-дзеркал. Розглянуто пошкоджений шар у моделі наближення ефективного середовища, що складається з суміші металу та порожнеч. Вивчено зміни оптичних властивостей поверхні алюмінієвого сплаву D16 у разі дії іонів дейтерієвої плазми за умов, які імітують вплив середовища на внутрішні дзеркала в термоядерному експериментальному реакторі. Запропоновано механізм для пояснення експериментальних даних на підставі аналізу експериментальних результатів і результатів розрахунку в моделі ефективного середовища.

Исследованы образцы на основе фольги из нержавеющей стали, полученные методом низкотемпературной ионной имплантации хрома, молибдена и титана. С помощью оптической и атомной силовой микроскопии установлено, что микрогеометрия их поверхности зависит от применяемых металлов-мишеней и дозы имплантации. Данные изучения механической прочности склерометрическим методом свидетельствуют о том, что имплантация ионов металлов позволяет в несколько раз увеличить сопротивление отслаиванию и деформированию поверхностного слоя имплантатов. Показана перспективность ионной имплантации как технологии, способной формировать прочные наномодифицированные слои и в результате получать новые материалы с улучшенными физико-химическими и эксплуатационными характеристиками.

За результатами еліпсометричної діагностики охарактеризовано поверхню дзеркал з міді та нержавіючої сталі поблизу зруйнованої електронним пучком ділянки. Обробка не змінює мікрорельєф поверхонь незалежно від тривалості обробки, хоча спостережено зміни еліпсометричних параметрів. Ці зміни, за даними РФС, зумовлені розупорядкуванням структури прошарку завтовшки близько 2 нм внаслідок імплантації іонів аргону.

Охарактеризовано закономірності впливу температури в інтервалі 293 - 1 350 К , хімічного та фазового складу на фізико-механічні властивості перспективних нержавних марганцевовмісних хромнікелевих сталей типу ВНС55 за умов контакту з розплавами на основі міді та свинцю, наведено рекомендації щодо покращання їх службових властивостей. Встановлено відповідні числові значення характеристик міцності, пластичності та довговічності металу в контакті з розплавами. Виявлено, що оптимальний хімічний склад сталей з точки зору мінімізації окрихчувальної дії розплаву на основі міді повинен забезпечувати 4 - 6 об.% δ-фериту в металі, що лягло в основу рекомендацій щодо вибору складу матеріалу паяно-зварної тришарової конструкції із сталевим комірковим наповнювачем.