- •Лекция 10. Сплавы циркония в атомной промышленности
- •Применение циркониевых сплавов
- •Цирконий и его свойства
- •Коррозионная стойкость – высока только у высокочистого циркония, у технического – недостаточна
- •Принципы легирования в целях повышения механических и коррозионных свойств
- •Атомное содержание Nb, %
- •Массовое содержание Nb, %
- •Механические свойства при растяжении отожжённых сплавов
- •Технология изготовления оболочеч-ных и канальных труб
- •Низкотемпературное радиационное упрочнение
- •Радиационный рост
- •Радиационная ползучесть
- •Снижение коррозионной стойкости
Радиационный рост
проявление – увеличение длины и уменьшение поперчных размеров ненагруженных образцов и изделий с текстурой, аналогичной и близкой к текстуре оболочечных труб
механизм – анизотропия переноса материала и образования петель в условиях облучения при наличии текстуры и внутренних напряжений
деформация радиационного роста по направлению в зависимости от текстуры
S – коэффициент, зависящий от микроструктуры и температуры
F - текстурный коэффициент по направлению
Fбн – флюенс быстрых нейтронов
m – показатель степени
примеры
последствия – отрицательное влияние на работоспособность конструкции ТВС, канальных труб, экспериментальных каналов
Радиационная ползучесть
особенность ползучести сплавов циркония – проявление без облучения при температуре вплоть до комнатной, что часто связывают с низкой температуройи превращения (сомнительно, если учесть аналогичную ситуацию в сталях, у которые однако ползучесть при температуре до 450оС не обнаруживается)
развитие представлений о ползучести под облучением
модель Николса по результатам исследования циркалоев и сплава Zr – 2,5 % Nb
1 – радиационный рост;
2 – ползучесть по петлевому механизму;
3 – ползучесть, контролируемая скольжением;
4 – ползучесть при изгибе сегментов дислокаций;
5 – ползучесть, контролируемая переползанием;
6 – ползучесть путём перерезания препятствий дислокациями
результаты исследований в НИИАР - по материалам прежних лекций
Снижение коррозионной стойкости
интенсификация окислительного процесса
появление продуктов радиолиза
усиление диффузионных процессов
возникновение очаговой (нодулярной) коррозии в условиях облучения при контакте с более инертным материалом, локальном перегреве материала, наличии изначальны и появляющихся в процессе работы дефектов
наводороживание и образование гидридов
избыточный водород вследствие радиолиза воды и усиления окисления
ослабление материала вследствие хрупкости гидридов и их ориентации в полях напряжений
последствия
общее и локальное уменьшение толшины и несущей способности
ухудшение теплосъёма, увеличение температуры Тгр
увеличение продуктов коррозии в теплоносителе
охрупчивание изделий
нарушение контакта между оболочкой и дистанцио-нирующими решётками
