Отправить статью по E-mail 
Микростуктура изломов после сжатия в радиальном направлении кольцевых образцов из оболочечной аустенитной стали, облученной до повреждающей дозы более 100 сна
- Авторы: Карагерги Р.П.1, Козлов А.В.1, Ярков В.Ю.1, Пастухов В.И.1, Барсанова С.В.1, Чурюмова Т.А.2, Митрофанова Н.М.2, Леонтьева-Смирнова М.В.2
-
Учреждения:
- АО Институт реакторных материалов
- АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара»
- Выпуск: Том 125, № 6 (2024)
- Страницы: 755-764
- Раздел: ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
- URL: https://kazanmedjournal.ru/0015-3230/article/view/662937
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323024060122
- EDN: https://elibrary.ru/WQIEMB
- ID: 662937
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Проведены кратковременные механические испытания кольцевых образцов, изготовленных из участка оболочки тепловыделяющего элемента (твэла), облученного в реакторе БН-600 до повреждающей дозы более 100 сна. Образцы сжимали в радиальном направлении при разной температуре и записывали экспериментальные диаграммы, которые сопровождались анализом напряженно-деформированного состояния. После испытания исследовали характер разрушения и микроструктуру поверхности изломов. Показано, что разрушение образцов на микроуровне происходит вязко транскристаллитно, наблюдаются участки разрушения по характерным структурным элементам холодно-деформированной аустенитной стали, вдоль и поперек пакетов двойников деформации. В общем, разрушение происходит с сильной локализацией деформации на различных видах сформировавшихся дефектов.
Полный текст
Об авторах
Р. П. Карагерги
АО Институт реакторных материалов
Автор, ответственный за переписку.
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, а/я 29, Заречный, Свердловская обл., 624250
А. В. Козлов
АО Институт реакторных материалов
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, а/я 29, Заречный, Свердловская обл., 624250
В. Ю. Ярков
АО Институт реакторных материалов
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, а/я 29, Заречный, Свердловская обл., 624250
В. И. Пастухов
АО Институт реакторных материалов
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, а/я 29, Заречный, Свердловская обл., 624250
С. В. Барсанова
АО Институт реакторных материалов
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, а/я 29, Заречный, Свердловская обл., 624250
Т. А. Чурюмова
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара»
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, ул. Рогова, 5а, Москва, 123098
Н. М. Митрофанова
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара»
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, ул. Рогова, 5а, Москва, 123098
М. В. Леонтьева-Смирнова
АО Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара»
Email: karagergi_rp@irmatom.ru
Россия, ул. Рогова, 5а, Москва, 123098
Список литературы
- Поролло С.И., Конобеев Ю.В, Шулепин С.В. Анализ поведения оболочек твэлов БН-600 из стали 0Х16Н15М3БР при высоком выгорании топлива // Ат. Энерг. 2009. Т. 106. № 4. С. 188–194.
- Баканов М.В., Мальцев В.В., Ошканов Н.Н., Чуев В.В. Основные результаты контроля работоспособности твэлов с оболочками из аустенитных сталей нового поколения // Изв. Вузов. Яд. Энерг. 2011. № 1. С. 187–195.
- Митрофанова Н.М., Целищев А.В., Агеев В.С., Буданов Ю.П., Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова М.В., Решетников Ф.Г., Бибилашвили Ю.К., Шкабура И.А., Иванов Ю.А. Конструкционные материалы для оболочек твэлов и чехлов реактора БН-600 // Изв. Вузов. Яд. Энерг. 2011. № 1. С. 211–223.
- Целищев А.В., Агеев В.С., Буданов Ю.П., Иолтуховский А.Г., Митрофанова Н.М., Леонтьева-Смирнова М.В., Шкабура И.А., Забудько Л.М., Козлов А.В., Мальцев В.В., Повстянко А.В. Разработка конструкционной стали для твэлов и ТВС быстрых натриевых реакторов // Ат. Энерг. 2010. Т. 108. № 4. С. 217–222.
- Митрофанова Н.М., Чурюмова Т.А. Сталь ЭК164 – конструкционный материал оболочек твэлов реакторов БН // ВАНТ. 2019. № 2(98). С. 100–109.
- Аккузин С.А., Литовченко И.Ю., Тюменцев А.Н., Чернов В.М. Микроструктура и механические свойства аустенитной стали ЭК-164 после термических обработок // Изв. вузов 2019. Т. 62. № 4. С. 125–130.
- Аккузин С.А., Литовченко И.Ю. Влияние температуры пластической деформации на микроструктуру и механические свойства аустенитной стали ЭК-164 // Вектор науки ТГУ. 2020. № 2. С. 7–14.
- Пастухов В.И., Панченко В.Л., Портных И.А., Аверин С.А., Козлов А.В. Неоднородность радиационной пористости оболочки твэла из аустенитной стали Х16Н19М2Г2БТФПР // ВАНТ. 2018. 5(96). С. 13–22.
- Козлов А.В. Действие нейтронного облучения на металлы при различных температурах и возможность самоорганизации протекающих при этом процессов // Физ. Элементарных частиц и ат. ядра. 2006. Т. 37. № 4. С. 1110–1150.
- Козлов А.В. Радиационные дефекты в аустенитных сталях при нейтронном облучении и их влияние на физико-механические свойства // Изв. Вузов. Яд. энерг. 2011. № 1. С. 196–210.
- Козлов А.В., Портных И.А., Пастухов В.И. Миграция точечных дефектов в поле градиента температуры // ФММ. 2018. Т. 119. № 4. С. 415–422.
- Портных И.А., Козлов А.В. Сравнительные исследования пористости, сформировавшейся в материале оболочек твэлов из стали ЧС-68, изготовленных по технологии ПНТЗ и усовершенствованной технологии МСЗ, после эксплуатации в реакторе БН-600 // Изв. Вузов. Яд. энерг. 2011. № 1. С. 231–239.
- Высокотемпературные механические свойства коррозионностойкой стали для атомной техники: Труды конференции. Пер. с англ. Под ред. С.Б. Масленикова. М.: Металлургия, 1987. 480 с.
- Hamilton M.L., Fan-Hsiang Huang, Walter J.S. Yang, and Garner F.A. Mechanical Properties and Fracture Behavior of 20% Cold-Worked 316 Stainless Steel Irradiated to Very High Neutron Exposures // Influence of Radiation in Material Properties: 13th International Symposium (Part II), ASTM STP 956. 1987. P. 245–270.
- Козлов А.В. Зависимость концентрации точечных дефектов в аустенитной стали ЧС-68 от скорости их генерации и температуры при нейтронном облучении // ФММ. 2009. Т. 107. № 6. С. 574–581.
- Karagergi R.P., Evseev M.V., Kozlov A.V. Distribution of plastic deformation along the perimeter of circular specimen of thin-wall fuel-element cladding during its expansion // Mat. Phys. and Mech. 2021. Т. 47. № 1. P. 74–88.
- Herb J., Sievers J., Sonnenburg H. A new cladding embrittlement criterion derived from ring compression tests // Nucl. Eng. Design. 2014. № 273. P. 615–630.
- Martin-Rengel M.A., Gomez Sanchez F.J., Ruiz-Hervias J., Caballero L. Determination of the hoop fracture properties of unirradiated hydrogen-charged nuclear fuel cladding from ring compression tests // JNM. 2013. V. 436. P. 123–129.
- Desquines J., Guilbert S. Effect of an oxide layer on the result of a ring compression test on a fuel cladding sample after a simulated LOCA transient // Top fuel Proc. Prague, Czech Republic, 2018.
- Аверин С.А., Сафонов В.А., Солонин М.И. Физические аспекты разрушения оболочек твэлов ядерных реакторов // ВАНТ. 1990. № 3(54). С. 62–68.
- Сафонов В.А., Аверин С.А. Основные закономерности поведения аустенитных нержавеющих сталей под воздействием нагрузок, среды и облучения // ВАНТ. 2007. № 1(68–69). С. 90–160.
- Коновалов А.В., Партин А.С. “Программа конечно-элементного моделирования растяжения овального образца на полуцилиндрических опорах” / Екатеринбург. ИМАШ УрО РАН. Свид. № 2020612158. 2020.
- Kozlov A.V., Portnykh I.A.,, Skryabin L.A., Kinev E.A. Temperature effect on characteristics of void population formed in austenitic steel under neutron irradiation up to high doze // JNM. 2002. № 307–311. P. 956–960.
- Козлов А.В., Портных И.А., Брюшкова С.В., Кинев Е.А. Влияние вакансионной пористости на прочностные характеристики аустенитной стали ЧС-68 // ФММ. 2003. Т. 95. № 4. С. 87–97.
- Чуев В.В., Митюрев К.В., Коновалов В.В. Выявление факторов ускоренного накопления повреждений в оболочках твэлов, облученных в реакторе БН-600, неразрушающими методами контроля // Изв. Вузов. Яд. энерг. 2011. № 2. С. 171–180.
Дополнительные файлы
