 |
Отделка поверхности, испытания, контроль, упаковка
|
|
|
|
·Текстура
- текстурные коэффициенты Fz, Fq и Fr, равные усреднённым квадратам косинусов углов между базисными векторами зёрен a-фазы и осями z, q и r
| Материал оболочки | Fz | Fq | Fr |
| Э110 | 0,10 | 0,28-0,40 | 0,50-0,62 |
| Э635 | 0,19 | 0,43 | 0,38 |
- анизотропия всех свойств, в том числе механических
 | |||
    |
Влияние облучения на свойства циркониевых сплавов
1. Низкотемпературное радиационное упрочнение
· проявление радиационного упрочнения
Температурная зависимость предела текучести кольцевых образцов из сплава Э110 до (1) и после облучения (Fбн=3,8×1022см-2) (2) и изменение радиационного упрочнения при изохронном отжиге
· Кинетика радиационного упрочнения – обычная для конструкционных материалов: сначала быстрое увеличение пределов прочности и текучести, потом постепенное снижение темпа упрочнения и затем выход на предельное значение (сплав Э110) или на минимальную скорость вследствие структурных изменений (сплав Э635):
,m =1/3 ¸ 1/2
· влияние облучения на анизотропию прочностных свойств
· связь радиационного упрочнения с радиационными дефектами
- упрочняющие дефекты: класеты и петли из вакансий или межузельных атомов, вторичные фазы
- наличие сложных дефектов
| Сплав | Fб.н., см-2´ ´1021 | Выделения | Плотность дислокаций, см-2×109 | Петли | ||||
| Раз-мер, нм | Nв, см3´ 1014 | а | с | Раз-мер, нм | Nп, см3´ 1016 | Тип | ||
| Э110 | 2,5 | - | - | - | ||||
| 1,0 | а с | |||||||
| Э635 | 5,0 | - | - | - | ||||
| 4,0 | 5,0 | а |
· аналитическая связь между упрочнением и плотностью петель
a - параметр, характеризующий взаимодействие скользящих дислокаций с петлями; Nn,i – концентрация петель диаметром dn,i; b – вектор Бюргерса, равный 1/3á11 
0ñ.
|
|
|
~ rп,
rп - вклад петель в плотность дислокаций,
Gсbrп1/2 - внутреннее напряжение, создаваемое петлями
· последствия радиационного упрочнения
- положительная роль увеличения прочностных характеристик связана с работой элементов АЗ в упругой области без значимых пластических деформаций
- отрицательная роль снижения пластической деформации сопряжена в принципе с возможностью хрупкого разрушения при нестационарном режиме работы
- в отличие от сталей облучённые циркониевые сплавы сохраняют достаточно высокие пластические свойства
 |
Температурная зависимость общей конечной деформации кольцевых образцов из сплава Э110 до (1) и после облучения (Fбн=3,8×1022см-2) (2)
- выше температуры 550-600оС влияние облучения уже не связано с низкотемпературным радиационным упрочнением
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 a в зависимости от текстуры
S – коэффициент, зависящий от микроструктуры и температуры
Fa - текстурный коэффициент по направлению a
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 a-b 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;
|
|
|
