НТРО р-р конструкционных материалов.

Явление низкотемпературной хрупкости закл. в том, что при уменьшении т-ры ниже некоторого критического значения резко снижается ударная вязкость, и сталь становится хрупкой

I - инкубационный период, когда прочностные характ. практ. не меняются;

II - область интенсивного возрастания прочностных свойств; σ_т=АФ^1/3

III - область незначительного изменения свойств металлов с ростом

флюенса. Продолжительность каждого периода опр. исходными св-ми облучаемого материала и условиями облучения.

Тобл не оказывает сущ влияния на хар-р изменения мех св-в 0.35Тпл. В интерв. (0,35-0,55)Тпл эффект облучения снимается (частич отжиг дефектов). Когда Тоб>0,35Тпл вакансионное и межузельные петли рассасываются (упрочнение).

Материалы с ОЦК реш более подвержены НТРО. Пластичность некоторых материалов в рез облучения снижв 10 раз, при этом изменяются характеристики пластичности в завис от условий облучения.

27. Высокотемнерат охрупчивание реак. Матер

Явл наблюд. в ГЦК мет. Характеризуется:

- практически необратим, снижен, пластичности материала при кратковремен.испыт. на растяжение образцов, облученных в области т-р выше 0,5Т_пл, причем с повыш. т-ры испытания эффект усиливается; характерис. прочности остаются близкими к значениям для необлуч. материала;

- уменьшен, времени до разрушения и деформации при испыт. матер, на длит, прочность;

разруш. образцов в процессе испытания происход. в основном по границам зерен и наблюдается только в поликристаллических материалах.

ВТРО не устран. отжигом при высоких т-ах.

Опис законом: δ (Δ1/1)=АLn(Ф_общ-Ф_п-В), где А и В - константы; δ (Δ1/1) разность относит, изменения необлученного и облученного образцов при испытании на растяжение; Фобщ- общий флюенс; Ф_п- пороговый флюенс, равный для чистого никеля – 10 н/см, для сталей аустенитного класса —10 н/см.

С укрупнением зерна эффект ВТРО усиливается и особ, в стареющих сплавах. Как правило, в сплавах с большим содерж. никеля, этот эффект проявл. сильнее.

Причина ВТРО - садерж Не, кот обр в процессе облуч: Гелий нераствор, в металлах и при повышенных тем-ах мигр.т к стокам (границам зерен, дислокациям, выделениям второй фазы) и выдел, там, в виде пузырьков. При этом плотность его на границе знач. выше, чем в теле зерна. Приложенное растяг.е напряжен., увелич. его равновесный радиус. Рост и слияние пузырьков на границах зерен, ориентированных по нормам к прилож. напряжению уменьш. прочность границ зерен и ориентированных по нормам приложенным напряж уменьш прочность границ зерен и способствуют хрупкому разрушению.

28. Вакансиои. распух» констпукц. Материалов

- Увеличение общего объема кристаллов за счет зарождения и роста вакансионных скоплений в виде пор. Последствия: изгибы и увеличение 'размера под ключ" шестигранных сборок и диаметра оболочки ТВЭЛ, возникшн, сложных напряженных состояний из-за неравномерности распуханий по высоте твэлов, ухудшение мех. свойств из-за наличия пор. Явлен распух, во всех металлах и сплавах имеет место в интервале т-р 0,3-0,55 Тпл, в котором температ зависимость распухания имеет колоколообразный характер с максимумом при 0.4 Т

Поры зарожд. и растут в интервале т-р, в кот. как межузельиые атомы, так и вакансии достаточно подвижны, причем концент. радиацией, точечных дефектов, связанная только с облучением, значительно превосход. термически равновесную концентр, вакансий.

Предел порообразования - доза при которой ΔV/V=0.I%. (поры можно зафиксировать) Для аустенитных нержавеющих сталей этот порог составляет ~10²² н/см² инкубационный период зав. от хим. состава, исходной структуры облуч. материала, сорта, энергии бомбардирующих частиц, интенсивности потока и характера состояния

29. Легирование стали. Классиф. легированных_сталей.

Если в стали хром, никель и т. д. то такую сталь наз. легир. Легирующие эл-ты изменяют мех св-ва и оказывают существенное влияние на фазовые превращения в железе. Они могут находиться 1. в свободном состоянии. Гакои элемент это медь при сод >1% - практического значения не имеет

2. Образовать интерметаллическое соединение может большинство легир эл-ов. Однако эти соединения образ при слишком большой концентрации этих элементов - высоколегированные стали. 3. образовать оксиды могут эл-ты имеющие большое сродство с кислородом. 4. растворяться в цементите или образовывать самостоятельный карбид фазы 5. Растворяться в основ. фазах Fе-С сплавах -- в феррите и аустените.

Большинство лег элементов образуют с Fе р-ры замещения. Атомы лег элемента, как правило отличаются от атомов Fе_: поэт в кристаллической решетке возник напряжен, при этом повышается прочность и снижается пластичность. Классификация по структурам при охлаждении на воздухе:

1. Если в стали суммарное кол-во ≤5% лег эл-ов, то С-крив расположенна очень близко к оси темп и при охлаждении на воздухе идет превращение АàП и стали так состава наз стали перлитного класса 15Х2МФ

2. Если лег эл-ов =10%, то С-крив сдвигается далеко вправо и при охлаждении на воздухе идет мартенситное превращение—стали мартенситного класса 15Х2М6А

3. Если в стали присут никеля =10% то область мартенситного превращения смещается в обл отрицательных тем-р. При охлаждении на воздухе нет превращ - стали аустенитного класса X18Н10Т