ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Радиационная ползучесть из "Действие облучения на графит ядерных реакторов " В литературе описаны различные конструкции для испытания графита на радиационную ползучесть. Основные из них рассмотрены выше (см. гл. 2). Общим для всех конструкций является одновременное облучение в одних и тех же условиях нагруженных и ненагруженных образцов. Неиагруженные образцы (свидетели) необходимы, так как под действием облучения размеры образцов меняются и без приложения внешней нагрузки. Размерная деформация добавляется к деформации ползучести, в одних случаях увеличивая ее, а в других — уменьшая в зависимости от знака как приложенной нагрузки, так и размерных изменений. [c.144] В качестве примера на рис. 3.36 приведены кривые изменения длины графитовых образцов при их облучении без нагрузки и под нагрузкой. Фактическая деформация ползучести построена как алгебраическая разность значений, представленных кривыми 1 W 2. [c.144] Изменение размеров образцов изотропного графита в зависимости от флюенса при 400—600° С и воздействии растягивающих и сжимающих нагрузок (63 кгс/см ), а также без них иллюстрирует рис. 3.37 [165]. Оказалось, что величина деформации ползучести при нагружении как растягивающими, так и сжимающими нагрузками одинакова. [c.144] Результаты измерения деформации ползучести при по- -2 стоянной нагрузке и температуре показывают, что радиационная ползучесть графита, так же как и металлов, характеризуется переходной и установившейся стадиями. [c.145] В работе [213, р. 266] отмечено, что переходная стадия ра-диационной ползучести описывается логарифмической или экспоненциальной зависимостью, связывающей относительную деформацию с флюенсом. Основываясь на полученных экспериментальных данных, установлена линейная зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения. [c.146] Из уравнения (3.15) следует затухание скорости ползучести со временем (или флюенсом), что и наблюдалось экспериментально на образцах графита марки ГМЗ. Отсюда же следует линейное увеличение скорости неустановившейся ползучести с ростом приложенного напряжения. [c.146] На рис. 3.38 в качестве иллюстрации приведены кривые деформации радиационной ползучести для ряда отечественных графитовых материалов, отличающихся свойствами и прежде всего текстурой (табл. 3.15). [c.147] что увеличение анизотропии материала как вследствие изменения способа формования при облучении материала, так и после термомеханической обработки готового графита (ГМЗ) ведет к росту деформации ползучести в направлении параллельном преимущественному расположению кристаллографической оси с, т. е. перпендикулярно к плоскостям легкого скольжения (00/). Деформация ползучести ориентированных параллельно и перпендикулярно образцов анизотропного английского реакторного графита марки PGA (рис. 3.39) также различается в перпендикулярно ориентированных образцах деформация выше [182]. [c.147] Упругая деформация для принятой методики измерения деформации ползучести (периодические разгрузки и извлечения испытательного устройства из реактора) исключается. [c.149] Энергия активации Q равна 6400 кал/моль (0,27 эВ). [c.149] Установленная в работе [60, с. 73] зависимость деформации неустановившейся радиационной ползучести графита от приложенного напряжения в степени 1,8 соответствует такой же зависимости для деформации термической ползучести при растягивающих нагрузках в интервале температуры 2000—2800° С [59, с. 63]. [c.149] Приведенные данные получены для флюенса 10 ° нейтр./см , 0,18 МэВ при плотности потока 0,7-10 з нейтр./ см -с) и температуре облучения 380—440° С. [c.149] Влияние интенсивности облучения может быть оценено по результатам испытаний образцов графита марок КПГ и ГМЗ, облучавшихся при температуре 200—650° С в различных по плотности повреждающих потоках нейтронов. При сопоставлении полученных на образцах графита марки КПГ данных деформацию ползучести приводили к единице нагрузки и к одной температуре (250° С). При этом оказалось (рис, 3.41), что повышение плотности повреждающего потока снижает максимальную деформацию на не-установившейся стадии ползучести. В работе [60, с. 73] отмечалось, что предварительное облучение полностью подавляет неустановившуюся ползучесть, а термический отжиг облученных при 2000° С образцов ее восстанавливает. [c.150] В перпендикулярном направлении относительно оси заготовки. [c.151] Измерения скорости установившейся ползучести при темпер ратуре выше 900° С показали, что зависимость v в области высокой температуры имеет более пологий ход. Иными словами,.. при высокотемпературном облучении (выше 1000° С) скорость установившейся ползучести слабо зависит от темпераг-туры. [c.153] Механизм установившейся радиационной ползучести рассмотрен в работе [196]. Основываясь на анизотропном росте-(по аналогии с ураном) кристаллитов графита под действием нейтронного облучения, можно объяснить снижение скорости ползучести с температурой до 500° С. Рост ползучести при температуре выше 500° С, по-видимому, обусловлен одновременным действием двух механизмов ползучести — радиационной и термической. [c.153] Для объяснения скорости установившейся ползучести в работах [196 221, V. 1, р. 417] предложены выражения, описывающие ее связь со скоростью анизотропного роста кристаллитов S , Sa соответственно по осям с и а, а также пределом прочности при сжатии облученного материала. [c.153] Выражение для установившейся ползучести, учитывающее анизотропию и приведенное к единице нагрузки (о/аа), рассмотрено в работе [60, с. 73]. Небольшое различие совершенства кристаллической структуры испытанных графитовых материалов практически мало отразилось на приведенной скорости установившейся ползучести. [c.153] Из развитых в работе [18] представлений о взаимосвязи величин 5с и 5а с совершенством кристаллической структуры оцениваемым по диаметру кристаллитов La, следует, что эти величины и скорости их изменения экспоненциально растут с Разность скоростей также растет. По этой причине можно, ожидать снижения скорости установившейся ползучести в более совершенных материалах. Действительно, испытания при 150—,200° С в идентичных условиях образцов графита марки ГМЗ и его варианта (двукратно уплотненного пеком и графи-тиров нного также при 2400° С материала) дают одинаковую. [c.153] Вернуться к основной статье