A theory of radiation-induced segregation in concentrated alloys

Wiedersich, H.; Okamoto, P.R.; Lam, Nghi Q.

doi:10.1016/0022-3115(79)90596-8

Cited by 305 publications

(140 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

133

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…interfaces between adjacent components in a composite-are sinks for radiation-induced point defects [6][7][8][9] and may reduce swelling and hardening. In alloys, however, they are the cause of radiation-induced solute segregation (RIS) [10,11], which in turn enhances corrosion and embrittlement. There may, therefore, be a tradeoff between decreasing radiationinduced defect concentrations by increasing their flux to interfaces and decreasing defect fluxes to inhibit RIS.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of interface sink strength on the reduction of radiation-induced defect concentrations and fluxes in materials with large interface area per unit volume

et al. 2011

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of interface sink strength on the reduction of radiation-induced defect concentrations and fluxes in materials with large interface area per unit volume

et al. 2011

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…We have already applied this type of modeling to RIS in SS 316, and the detailed methodology is described in our previous work [21]. To calculate the Si concentration, we extended the model by additionally considering the solute-interstitial correlation, which was proposed by other researchers [22,23]. The material parameters for the model were given in our previous work [21].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Atomistic Analysis Of Radiation-Induced Segregation In Ion-Irradiated Stainless Steel 316

Lee¹,

Jin²,

Chang³

et al. 2015

Archives of Metallurgy and Materials

View full text Add to dashboard Cite

Stainless steel (SS) is a well-known material for the internal parts of nuclear power plants. It is known that these alloys exhibit radiation-induced segregation (RIS) at point defect sinks at moderate temperature, while in service. The RIS behavior of SS can be a potential problem by increasing the susceptibility to irradiation-assisted stress corrosion cracking. In this work, the RIS behavior of solute atoms at sinks in SS 316 irradiated with Fe 4+ ions were characterized by atom probe tomography (APT). There were torus-shaped defects along with a depletion of Cr and enrichment of Ni and Si. These clusters are believed to be dislocation loops resulting from irradiation. The segregation of solutes was also observed for various defect shapes. These observations are consistent with other APT results from the literature. The composition of the clusters was analyzed quantitatively almost at the atomic scale. Despite the limitations of the experiments, the APT analysis was well suited for discovering the structure of irradiation defects and performing a quantitative analysis of RIS in irradiated specimens.

show abstract

“…Також вважається, що плівка не містить об'ємних стоків точкових дефектів. В результаті опромінення при підвищених температурах локальні концентрації вакансій v C та міжвузельних атомів i C змінюються з часом за законами, які для одновимірного випадку мають вигляд [15]:…”

Section: базова модельunclassified

“…Відмітимо, що 0 K залежить від типу іонізуючого випромінювання, однак в даній роботі ця величина задається довільно. Оскільки в розглянутій моделі відсутні об'ємні стоки точкових дефектів, швидкості 0 K та R для міжвузельних атомів можна вважати рівними швидкостям для вакансій [15]. Для швидкості рекомбінації застосовується вираз [22]:…”

Section: базова модельunclassified

“…[14] відбувається просторовий перерозподіл компонентів даного сплаву. Дане явище називається радіаційно-індукованою сегрегацією і може призвести до збагачення або збіднення домішкових та легуючих елементів в областях навколо вільних поверхонь, дислокацій, пор, меж між фазами та міжзеренних меж [15]. Це викликає зміни локальних властивостей твердого тіла і сприйнятливість до процесів, які можуть негативно позначитися на механічних властивостях, корозійній стійкості тощо [16].…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Modeling Radiation-Induced Segregation in Binary Alloys

Skorokhod

Buhay

Bilyk

et al. 2018

EEJP

View full text Add to dashboard Cite

A computer code to calculate the time and space dependencies of the defect and component concentrations of a binary alloy is developed. This code is based on the theoretical model for radiation-induced segregation governed by first and second Fick's laws with taking into account inverse Kirkendall effect. The system of three coupled partial differential equations for concentrations of one of components and point defects is converted to the system of ordinary differential equations in time by a discretization procedure. Numerical solutions of this system are obtained under appropriate initial and boundary conditions by means of the MATLAB. The modeling of radiation-induced segregation in binary Fe-Cr alloys is carried out for various initial concentrations of components, temperatures, dose rates and doses. радіаційно-індукованої сегрегації, що базується на першому та другому законах Фіка з урахуванням оберненого ефекту Кіркендала, розроблений комп'ютерний код, за допомогою якого для бінарних сполук знайдені просторова і часова залежності концентрацій компонентів та точкових дефектів. Система трьох зв'язаних диференціальних рівнянь в частинних похідних для концентрацій одного з компонентів та точкових дефектів процедурою дискретизації зводиться до системи звичайних диференціальних рівнянь за часом. Ця система чисельно розв'язується при заданих початкових та граничних умовах за допомогою пакету прикладних програм MATLAB. Проведено моделювання радіаційно-індукованої сегрегації в двокомпонентних сплавах Fe-Cr при різних початкових концентраціях компонентів, температурах, швидкостях утворення дефектів і набраних дозах опромінення. Продемонстрований процес досягнення стаціонарного стану при збільшенні дози опромінення. Розраховані профілі концентрації компонентів порівнюються з експериментально одержаними іншими авторами. Виконана оцінка чутливості моделі до вхідних параметрів та оцінюються її можливості. Даний комп'ютерний код розвинений для багатокомпонентних сплавів. КЛЮЧОВІ СЛОВА: матеріали реакторобудування, радіаційно-індукована сегрегація, двокомпонентні металеві сплави, профіль концентрації, точкові дефекти, обернений ефект Кіркендала, рівняння балансу, комп'ютерне моделювання В модели радиационно-индуцированной сегрегации, основанной на первом и втором законах Фика с учетом обратного эффекта Киркендалла, разработан компьютерный код, с помощью которого для бинарных соединений находится пространственная и временная зависимости концентраций компонентов и точечных дефектов. Система трех связанных дифференциальных уравнений в частных производных для концентраций одного из компонентов и точечных дефектов процедурой дискретизации приводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений по времени. Эта система численно решается при заданных начальных и граничных условиях с помощью пакета прикладных программ MATLAB. Проведено моделирование радиационно-индуцированной сегрегации в двухкомпонентных сплавах Fe-Cr при различных начальных концентрациях компонентов, температурах, скоростях образования дефектов и набранных...

show abstract

A theory of radiation-induced segregation in concentrated alloys

Cited by 305 publications

References 4 publications

Influence of interface sink strength on the reduction of radiation-induced defect concentrations and fluxes in materials with large interface area per unit volume

Influence of interface sink strength on the reduction of radiation-induced defect concentrations and fluxes in materials with large interface area per unit volume

Atomistic Analysis Of Radiation-Induced Segregation In Ion-Irradiated Stainless Steel 316

Modeling Radiation-Induced Segregation in Binary Alloys

Contact Info

Product

Resources

About