Динамическое интерметаллидное старение при механическом сплавлении урана и железа

К.А. Козлов, В.А. Шабашов, Н.В. Катаева, В.В. Сагарадзе, В.П. Пилюгин, А.Е. Заматовский

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
 

В исследованиях по созданию термо- и радиационно стойких материалов привлекаются данные по влиянию на структуру сверхвысоких деформаций. Методами зондовой мессбауэровской спектроскопии на ядрах 57Fe и электронной микроскопии исследовано динамическое деформационное старение при механическом синтезе 238U с 57Fe. Установлено, что в результате сдвига под давлением во вращающихся наковальнях Бриджмена при комнатной температуре образцов (типа «сэндвич») металлических урана и железа формируются интерметаллические соединения U6Fe, UFe2 и «прекурсор» в виде дефектных интерметаллических фаз UFe2(D), UFe3(D) и механической смеси Fe(D) и U(D), см. рис. 1. Образующиеся после деформации фазы имеют сверхтонкие параметры аналогичные полученным при скоростной закалке расплавов U–Fe близкого состава, что подтверждает общность вакансионных механизмов превращения при сверхвысокой пластической деформации и скоростной закалке. Наблюдаемые фазовые переходы являются следствием большой плотности подвижных точечных дефектов. Полученный результат согласуется с данными по увеличению термической стабильности урана, легированного железом.

 
 
Рис. 1. Схема фазовых превращений при механическом синтезе α-U с 57Fe методом сдвига под давлением во вращающихся наковальнях Бриджмена образцов по типу “фольга” и по типу “порошок” и последующем отжиге при 300 °С.

 

 

Публикация

  1. Deformation–induced mechanical synthesis of U and Fe / K. Kozlov, V. Shabashov, N. Kataeva, V. Sagaradze, V. Pilyugin, A. Zamatovskii // Metals. — 2024. — V.14. — Art.55.

 

Работа выполнена в рамках государственного задания МИНОБРНАУКИ России по теме «Структура» (№ г.р. 122021000033-2)