|
Title
|
|
|
|
Nanoscale study of ageing and irradiation induced precipitates in the DIN 1.4970 alloy
| |
|
Author
|
|
|
|
| |
|
Abstract
|
|
|
|
| Dit werk gaat over het begrijpen van de microstructurele evolutie die plaats vindt in de DIN 1.4970 legering, een Ti-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal, tijdens verouderingswarmtebehandelingen en afzonderlijk ionenbestraling. Het materiaal zal dienen als bekleding van nucleaire brandstof in de MYRRHA-reactor die heden in ontwikkeling is bij het Belgisch Studiecentrum voor Kernenergie SCK-CEN. Van bijzonder belang voor dit proefschrift zijn titanium carbide (TiC) deeltjes van enkele nanometer groot die zich kunnen vormen in het materiaal. Detaillering van hun structuur, vormingswijze, stabiliteit onder bestraling, en interactie met andere precipiterende fasen zijn de hoofdthema’s van dit werk en werden voornamelijk met transmissie elektronen microscopie (TEM) en atom probe tomografie (APT) bestudeerd. Eerst werd de microstructurele evolutie van het materiaal dat zich volstrekt door warmtebehandeling onderzocht. Het materiaal zoals het werd ontvangen van de fabrikant werd in detail gekarakteriseerd; er werd gekeken naar chemische samenstelling, fasesamenstelling, elementverdeling en defectstructuren. Vervolgens werd dit herhaald met materiaal dat werd warmtebehandeld tussen 500-1000 °C. Tussen 600 en 800 °C vormen precipitaten van TiC en M23C6 binnen korrels en op korrelgrenzen. Hun grootte, aantallen en volumefracties werden geschat met behulp van een combinatie van technieken. Hieruit werd de verdeling van legeringselementen over de verschillende fasen berekend. Ook word een gedetailleerde nanoschaalstudie van de intragranulaire TiC precipitaten gepresenteerd, waarbij de focus ligt op hun vorm en de structuur van het matrix-neerslag-grensvlak. De dominante verandering in de microstructuur boven 800 °C is rekristallisatie; een fenomeen dat werd bestudeerd met elektron backscatter diffractie (EBSD). Finaal worden een aantal resultaten van trek- en hardheidsproeven gepresenteerd die worden gerelateerd aan de microstructuur Ten tweede wordt een APT- en TEM-studie van defecten en precipitaten in het materiaal na ionenbestraling gepresenteerd. Warmtebehandeld en niet warmtebehandeld DIN 1.4970 materiaal werden bestraald met ijzerionen bij 300, 450 en 600 °C tot 40 dpa, en deze materialen werden gekarakteriseerd. Ten eerste worden de trends in Frank-dislocatielus populaties (grootte en aantal) beschreven. De resultaten werden vergeleken met de literatuur en een clusterdynamicamodel. Ten tweede werden segregatie en precipitatie bestudeerd. TiC en G-fase precipitaten vormen zich na bestraling bij 450 en 600 °C, en hun grootte en aantallen werden vergeleken in de verschillende monsters. De verschillen werden verklaard aan de hand van modellen uit de literatuur, en dit leidde tot een beter begrip van hoe de verschillende fasen zich vormen onder bestraling. |
| |
|
Language
|
|
|
|
English
| |
|
Publication
|
|
|
|
Antwerpen
:
Universiteit Antwerpen, Faculteit Wetenschappen, Departement Fysica
,
2019
| |
|
Volume/pages
|
|
|
|
306 p.
| |
|
Note
|
|
|
|
:
Schryvers, Dominique [Supervisor]
:
Delville, Rémi [Supervisor]
| |
|
Full text (open access)
|
|
|
|
| |
|