The influence of irradiation by hydrogen plasma on the structure and phase compozition Ti-Zr-Ni alloys containing quasicrystalline phase

Abstract

The effect of irradiation by ITER ELM-like hydrogen plasma heat load of 0.6 MJ/m² to change of morphology, structure and phase composition of Ti41,5Zr41,5Ni17 alloy is investigated. The initial state of such alloy is characterized by presence of crystal- approximant 1/1 phase (W-phase) with lattice constant аW = 1.428 ±0.0003 nm and icosahedral quasi-crystalline phase (i-phase) with quasi-crystalline parameter aq = 0.5175 ±0.0003 nm. Plasma irradiation causes creation of re-solidified layer with depth up to 50 μm and phase transformation of crystal- approximant 1/1 to quasi-crystalline phase.

Исследовано влияние облучения водородными плазменными потоками с тепловыми нагрузками 0,6 MДж/м², подобными ИТЭР ГЛМ, на изменение морфологии, структуры и фазового состава сплава Ti41,5Zr41,5Ni17. Исходное состояние такого сплава характеризуется присутствием фазы кристалла– аппроксиманта 1/1 (W-фазы) с периодом решетки аW = 1.428 ±0.0003 нм и икосаэдрической квазикристаллической фазы (i-фаза) с параметром квазикристалличности aq = 0,5175±0,0003 нм. Плазменное облучение вызывает создание повторно затвердевшего слоя с глубиной до 50 мкм и превращение фазы кристалла- аппроксиманта 1/1 в квазикристалическую фазу.

Досліджено вплив опромінення водневими плазмовими потоками з тепловими навантаженнями 0.6 MJ/m² , які подібні до ІТЕР ГЛМ, на зміну морфології, структури та фазового складу сплаву Ti41,5Zr41,5Ni17. Вихідний стан такого сплаву характеризується присутністю фази кристала-апроксиманта 1/1 (W-фази) з періодом решітки аW = 1.428 ± 0.0003 нм та ікосаедричної квазікристалічної фази (i-фаза) з параметром квазікристалічності aq = 0,5175 ± 0,0003 нм. Плазмове опромінення викликає створення повторно затверділого шару з глибиною до 50 мкм і перетворення фази кристала-апроксиманта 1/1 у квазікристалічну фазу.