Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Механические свойства сплава Э110 при температурах до 1273 K

14.07.2013 2013 - №02 Материалы и ядерная энергетика

И.Н. Измалков Л.П. Лошманов А.В. Костюхина

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2013.2.08

УДК: 620.172.251.222

Исследуется влияние температуры до 1273 K и скорости деформации в интервале 2,410–4 – 2,410–2 с–1 на механические свойства и деформационное поведение сплава Э110. В экспериментах использовались кольцевые образцы, изготовленные из оболочки твэла ВВЭР ∅9,1×7,73 мм.

Получены зависимости характеристик прочности (условный предел текучести, предел прочности, истинное сопротивление разрыву) и пластичности (равномерное удлинение, относительное остаточное удлинение, относительное остаточное сужение) сплава Э110 от температуры и скорости деформации. Исследовано влияние параметров нагружения на напряжение течения сплава Э110, для чего были получены истинные диаграммы деформирования, определены степени деформационного и скоростного упрочнений.

Ссылки

  1. Решетников Ф.Г., Бибилашвили Ю.К., Головнин И.С. и др. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. – М.: Энергоатомиздат, 1995. Т. 1. 320 с.
  2. Емельянов И.Я., Михан В.И., Солонин В.И. Конструирование ядерных реакторов. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 400 с.
  3. Решетников Ф.Г., Бибилашвили Ю.К., Головнин И.С. и др. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. Кн.1 – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 320 с.
  4. Солонин М.И, Бибилашвили Ю.К., Никулина А.В. и др. Цирконий-ниобиевые сплавы для оболочек твэл и ТВС энергетических реакторов и установок типа ВВЭР и РБМК / Юбилейный сборник к 100-летию А.А. Бочвара. Избранные труды ВНИИНМ. 2002. Т. 1. С. 65–71.
  5. Бахметьев A.M. , Самойлов 0.Б., Усынин Г.Б. Методы оценки и обеспечения безопасности ЯЭУ. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 136 с.
  6. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ-8897 (ПНАЭ Г-01-011-97). Утверждены Постановлением Госатомнадзора РФ от 14.11.1997 № 9. Введены в действие с 01.07.1998.
  7. Правила ядерной безопасности pеактоpных установок атомных станций. НП-082-07. Введены в действие с 01.07.2008.Отпечатано в НТЦЯРБ. 2007. 48 с.
  8. Лошманов Л.П., Федотов П.В., Салатов А.В.и др. Образец для исследований деформационного поведения материала оболочки твэла реактора типа ВВЭР в тангенциальном направлении. / Сб. науч. тр. Т. 8: Нетрадиционная энергетика. Ядерная энергетика. – М.: МИФИ. 2007. С. 141–143.
  9. Кобылянский Г.П., Новоселов А.Е.Радиационная стойкость циркония и сплавов на его основе: справочные материалы по реакторному материаловедению. Под ред. В.А. Цыканова. – Димитровград.: ГНЦ РФ-НИИАР. 1996. 176 с.
  10. Федотов П.В., Лошманов Л.П., Костюхина А.В.Деформирование сплава Э110 в α-области // Деформация и разрушение материалов. – Москва, 2013, №2. С. 29–35.
  11. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. Справочник. – М.: Металлургия. 1973. 224 с.
  12. Sun Ig Hong, Woo Ryu, Chang Saeng Rim. Elongation minimum and strain rate sensitivity minimum of Zircaloy-4.// J. of Nuclear Materials V. 116. 1983. P. 314–316.
  13. Лошманов Л.П., Логинов А.В., Троценко А.Е. и др. Динамическое деформационное старение сталей в широком диапазоне скоростей деформации // ФММ, 1989, т.68, вып.4. С. 636–639.
  14. Myung Ho Lee, Jun Hwan Kim, Byoung Kwon Choi, Yong Hwan Jeong Mechanical properties and dynamic strain aging behavior of Zr-1.5Nb-0.4Sn-0.2Fe alloy.// J. of Alloys and Compounds. Vol. 428. 2007. P. 99–105.
  15. Дуглас Д. Металловедение циркония. / Пер. с англ. под ред. чл.-корр. АН СССР А. С. Займовского. – М.: Атомиздат, 1975, 360 с.
  16. Артюхина Л.Л., Алымов М.И., Пирогов Е.Н. Сверхпластичность циркониевого сплава Н-1. / Сб. научных трудов «Расчеты и испытания на прочность материалов и элементов конструкций атомной техники». – М.: Энергоатомиздат. 1987. С. 52–56.
  17. Абрамов В.В., Пиминов В.А., Юременко В.П. Подходы для определения деформаций транспортного технологического оборудования ТВС ВВЭР-1000 при аварийных ситуациях. / VI Международная научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». 2009. г. Подольск. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2007/f50.pdf (дата обращения 18.09.2012).
  18. Троянов В.М., Лихачев Ю.И., Фоломеев В.И. Общая постановка исследований термомеханического поведения активной зоны ВВЭР-1000 // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2002. № 2. С.33–43.
  19. Троянов В.М., Лихачев Ю.И., Фоломеев В.И. Метод расчета продольно-поперечного изгиба бесчехловой ТВС ВВЭР-1000 при эксплуатационных нагрузках//Известия вузов. Ядерная энергетика. 2002. №2. С. 44–53.
  20. Петкевич П.Г., Абрамов В.В., Юременко В.П. и др. Верификация расчетных моделей LS-DYNA применительно к задачам анализа деформаций транспортно-технологического оборудования и ТВС // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Обеспечение безопасности АЭС. 2010. № 27. С. 86–99.
  21. Fedotov P.V., Goncharov A.A., Kumachev A.V. et.al. The RAPTA-5.2: Code for Modeling of VVER Type Fuel Rod Behavior under Design Basis Accidents Conditions International Atomic Energy Agency Technical Meeting on Fuel Behavior Under Transient and LOCA October 19–21, 2011, Ibaraki-ken Sangyo-kaikan, Mito city, Ibaraki, Japan.
  22. Khvostov G., Novikov V., Medvedev A., Bogatyr S. Approaches to Modeling of High Burn-up Structure and Analysis of its Effects on the Behaviour of Light Water Rector Fuels in the START-3 Fuel Performance Code. Proceedings of the Water Reactor Fuel Performance Meeting. October 2–6. Kyoto. 2005. p. 992–1008.

сплав Э110 предел текучести предел прочности истинное сопротивление разрыву равномерное удлинение относительное остаточное удлинение относительное остаточное сужение деформационное упрочнение чувствительность к скорости деформации напряжение течения скорость деформации истинная деформация температура