Роль радиационно-стимулированных процессов в изменении механических свойств нержавеющих сталей

• Автор: Цепелев, Аркадий Борисович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 c. : ил

ГЛАВА I. ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

МЕТАЛЛОВ

§1. Образование структурных дефектов в металлах при

облучении

§2. Изменение механических свойств облученных металлов

§3. Радиационно-усиленная диффузия и ползучесть..металлов

§4. Механизмы радиационной ползучести

§ 5. Заключение

ГЛАВА II. ИЗМЕНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕРЖАВЕЮЩИХ

СТАЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ

§1. Методика эксперимента

§2. Нержавеющие стали типа 316 и ЭП838
§3. Нержавеющие стали Х18Н10Т и 000Х14К13Н4МЗТВД
§4. Заключение
ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
§1. Установка для исследования ползучести металлов
методом кручения в условиях облучения. Методика
эксперимента
§2. Нержавеющая сталь типа
§3. Нержавеющая сталь типа ЭП838

§4. Обсуждение результатов
§5. Накопление дополнительной деформации в сталях
при циклическом облучении
§ 6. Заключение
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭФФЕКТА МГНОВЕННОГО УСКОРЕНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ В
ПЕРЕХОДНЫЕ ПЕРИОДЫ ОБЛУЧЕНИЯ
§1. Ползучесть никеля в условиях циклического электронного облучения
§2. Термоактивационный анализ радиационной и термической ползучести никеля
§3. Эволюция скорости ползучести при циклическом
облучении
§4. Радиационно-стимулированные структурные изменения и эволюция эффективного напряжения при ползучести во время облучения
§5. Заключение
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
,4Все более высокие темпы развития атомной энергетики, в том числе и разработка новых типов реакторов и работы по проектированию термоядерных реакторов (ТЯР), предъявляют все более жесткие требования к радиационной стойкости конструкционных материалов. Например материалы первой стенки ТЯР должны обладать, кроме комплекса обычных свойств, необходимых для всех конструкционных материалов, такими характеристиками как высокая фазовая стабильность, высокое сопротивление ползучести и распуханию, минимальный блистеринг - и все это в условиях облучения нейтронами с энергией 14,1 МэВ и сС --частицами с энергией 3,5 МэВ дозами, соответствующими, по не самым высоким оценкам, 11-13 смещ/ат в год.
В этой связи перед исследователями, работающими в области радиационного материаловедения, стоит сложная задача - научиться получать материалы с высокой радиационной стойкостью и прогнозировать изменение их свойств до очень высоких доз облучения. Ясно, что путь прямых натурных испытаний во многих случаях неприемлем как из-за большой длительности и высокой стоимости таких испытаний, так и из-за физической невозможности в ряде случаев провести испытания в реальных условиях эксплуатации ТЯР. Оценки показывают, что условия работы материалов в ТЯР будут очень жесткими, а практические возможности моделирования основного вида воздействия - нейтронов с энергией
14,1 МэВ - весьма ограничены.
Одним из перспективных путей решения задач радиационного материаловедения в подобных условиях является исследование физической природы эффектов, вызываемых облучением, с тем
ходимо иметь возможность дистанционно изменять температуру образца и приложенное напряжение.
5. Система регистрации деформации ползучести должна быть нечувствительна к облучению.
Большинство описанных в литературе установок для исследования ползучести металлов в условиях облучения в реакторе и с помощью ускорителей заряженных частиц [142-154] позволяют проводить испытания плоских образцов (иногда фольг) методом растяжения. Установки для испытаний методом кручения распространены гораздо меньше [155-157] . Однако известно [158] , что испытания на ползучесть методом кручения обладают рядом преимуществ перед методом растяжения. Во-первых, кручение является более мягким видом пластического деформирования /*5^^= = I) и степень максимальной пластической деформации до разрушения гораздо выше, чем при растяжении. Во-вторых, в процессе кручения геометрические размеры образца остаются неизменными, что гарантирует постоянство напряжения в каждой точке образца в течение всего времени испытания, при условии постоянства нагружающего момента.
При приложении к образцу радиусом Г' крутящего момента М распределение истинных напряжений, действующих в поперечном сечении образца, можно заменить характерной величиной ^ , действующей по всему сечению и дающей крутящий момент,
равный суммарному моменту от всех истинных напряжений.
Ь £ЗГг3 /7
Радиус , на котором истинное касательное напряжение совпадает со средним Г , можно принять Гч а; 0,725 Г' . Тогда
скорость сдвига при кручении, соответствующая напряжению