Ползучесть под облучением

Наряду с явлением ускоренной ползучести под облучением наблюдается также ускоренная релаксация напряжений как в делящихся, так и в неделящихся материалах. [c.80]

Рис. 10.12 показывает ползучесть типичных материалов активной зоны и иллюстрирует преимущества нимоник РЕ[6. Температурная зависимость радиационной ползучести не очень заметна между 300 и 500° С. Ползучесть оказывает значительное влияние на поведение топлива под облучением, потому что может [c.123]

Обратимые изменения при воздействии ионизирующих излучений имеют место для скорости ползучести и долговечности под нагрузкой. Скорость ползучести при облучении полимеров в инертной среде описывается эмпирической формулой [c.298]

При широком использовании сплавов циркония в ядерных реакторах хорошо известны лишь их кратковременные механические свойства под действием излучения. Сравнительно недавно отмечена важность знания влияния излучения на характеристики ползучести. Некоторые результаты исследований влияния излучения на ползучесть циркониевых сплавов сообщил Фарис [29]. По его данным, скорость ползучести материалов (исключая чистый цирконий) несколько возрастает при облучении нейтронами. [c.260]

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]

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]

К — постоянная, которая изменяется от 4 до 30. Несмотря на то что под действием облучения пластичность материала уменьшается, прямой связи этого явления с радиационной ползучестью не найдено. На радиационную ползучесть должна делаться поправка при расчете узлов активной зоны реакторов на быстр)ых нейтронах и труб высокого давления в реакторах с тяжеловодным замедлителем. [c.95]

Серьезное влияние на увеличение объема тепловыделяющего элемента и появление трещин оказывает ползучесть UO2, которая развивается под действием температуры и облучения. Полное выражение для ползучести имеет вид [c.109]

Термические циклы усиливают этот эффект. Остановить ползучесть а-урана под действием облучения и термических циклов невозможно, поэтому тепловыделяющий элемент должен иметь такую конструкцию и работать в таких условиях, чтобы не происходило его формоизменения. Размерные изменения, происходящие в урановых сплавах непосредственно в процессе облучения, в некоторых случаях удается уменьшить, применяя термическую обработку. Урановые сплавы, легированные молибденом, алюминием или другими элементами, которые растворяются в уране и стабилизируют р- и -фазы, нагревают выше температуры фазового перехода и закаливают, при этом сплав быстро охлаждается [c.131]

Другим удивительным свойством а-урана является его чрезвычайно большая ползучесть, скорость которой под влиянием облучения увеличивается в 100 раз и более, в то же время механические свойства а-урана при кратковременных статических испытаниях не только сохраняются, но даже увеличиваются вследствие облучения. [c.473]

Развитие этого принципа измерения в нашей стране состоит в использовании изгибных и крутильных колебаний (в последнем случае стержень крепят к ОК сургучом). Метод используют для измерения упругих постоянных в зоне контакта, упругой анизотропии (при изгибных колебаниях в двух перпендикулярных плоскостях), ползучести и температуропроводности материалов типа полимеров. Наблюдают за изменением этих величин под влиянием температуры, радиационного облучения. Вопрос контроля твердости чугуна рассмотрен далее. [c.257]

При испытаниях облученного графита на ползучесть вне реактора наблюдалась ограниченная скорость ползучести [33]. Однако она сильно увеличивалась при облучении графита под нагрузкой. Для изучения крип-повых явлений в реакторе проводились опыты при постоянной нагрузке и постоянной деформации [137]. Результаты указывали, что графит, обладавший относительно искаженной структурой, релаксирует больше, чем графит, имеющий более упорядоченную структуру. При анализе этих данных было сделано предположение, что механизм, объясняющий наблюдавшуюся пластичность, не должен зависеть от температуры, а также от изменений модуля сдвига [137 ]. Изменение модуля, следовательно, должно быть одинаковым независимо от того, деформировался образец во время облучения или нет. В таком случае маловероятно, чтобы пластичность объяснялась сдвиговыми явлениями. Скорее можно предположить, что ползучесть под облучением является следствием радиационного отжига, который обсуждался выше. Принимая во внимание, что миграция атомов, происходящая вдоль границ кристаллитов, обусловливает деформацию, можно объяснить, почему пластичность больше для менее гра-фитизированных материалов. Эти положения подтверждаются предварительными результатами некоторых исследований [137]. [c.193]

Кристаллическое строение большинства промышленных сортов графита сравнительно редко бывает правильным. При этом между кристаллами может образовываться свободное пространство, за счет которого формоизменение может быть частично скомпенсировано. В некоторых партиях графита максимальное изменение линейных размеров достигает 3%, причем в этом графите нетрудно создать разориентированную структуру. Однако в блоках реакторного графита обычно существуют градиенты нейтронного потока и температуры, направленные от внутренних блоков (расположенных ближе к теплов,ыделяюш,им элементам) к наружным. Поэтому разные участки блоков будут распухать по-разному. Если возникающая при этом деформация будет превышать допустимую упругую деформацию, может произойти разрушение блока. Однако показано, что графит подвержен ускоренной ползучести под облучением, поэтому он может выдерживать без разрушения, по крайней мере, 2% деформации [2], что позволяет частично компенсировать размерные изменения. [c.99]

Вакансионные скопления (кластеры), которые несут ответственность за объемн ые изменения в металлах, обычно образуются в определенных кристаллографических плоскостях. Когда кристаллическая структура анизотропна или в процессе производства ей придана преимущественная ориентация, облучение может привести к преимущественному изменению одного из линейных размеров. Можно, например, предсказать, что трубы высокого давления в тяжеловодном реакторе будут удлиняться в процессе эксплуатации, а также могут значительно прогнуться из-за наличия поперечного градиента нейтронного потока. Так как это связано с низким пределом ползучести, радиационный рост такого рода довольно ограничен, что было отмечено для циркал-лоя-2. Трубы высокого давления, изготовленные из сплавов с более высоким сопротивлением ползучести, таких, как цирконий-ниобиевые сплавы, значительно увеличились в длину под облучением. [c.96]

Бергрен [32] сообщил результаты исследования инконелевых облученных труб на ползучесть. Время до разрушения труб, находящихся под нагрузкой во время облучения, уменьшается вдвое по сравнению с необлученными. Предполагалось, что так как инконель содержит бор, то уменьшение прочности следует отнести за счет образования гелия из бора. Собирающийся по границам зерен газообразный гелий может понизить сопротивление инконеля ползучести. Гелий образуется при превращении В в Li , накапливается в кристаллической решетке и диффундирует к границам зерен, значительно понижая пластичность и уменьшая время до разрушения сплава. [c.266]

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]

Механические свойства некоторых циркониевых сплавов приведены в табл. 10.1. Эти сплавы могут быть использованы для производства труб, работающих под давлением, и оболочек тепловыделяющих элементов. При проектировании реактора сопротивление ползучести должно обязательно учитываться, поскольку оно может оказать влияние на выбор толщины стенки труб. Од-дако это не накладывает заметных ограничений на работоспособность реактора, даже если скорость ползучести увеличивается под действием облучения в десятки раз. [c.109]

G механизмом вакансионного распухания связана и радиационная ползучесть — свойство постоянного деформирования материала под нагрузкой при температурах, когда не проявляется термическая ползучесть (300— 500 °С), при облучении быстрыми нейтронами. Скорость радиационной пол-бучести пропорциональна флюенсу В приложенному напряжению [c.460]

Эту идею впервые высказали Робертс и Коттрелл [313] для объяснения примечательного поведения а-урана, который под нейтронным облучением при 100 °С испытывает ползучесть со скоростью 3 -10 с при напряжениях, составляющих одну сотую от нормального значения предела текучести урана при такой температуре. Робертс и Коттрелл связали это явление с хорощо известным радиационным ростом , который имеет место в уране свободные от напряжения монокристаллы урана при облучении нейтронами удлиняются в одном направлении и сокращаются в другом в результате анизотропного зародыше-рбразования и роста дислокационных петель, которые возника ют при коллапсе кластеров точечных дефектов, возникших под действием облучения >. Они поняли, что анизотропный рост со- [c.251]

Процесс ползучести в графите при облучении авторы работы [25] объясняют тем, что при нагружении графита вне реактора некоторые из кристаллитов начинают испытывать два типа сдвигов обратимый и необратимый. Обратимый сдвиг (упругая деформация) в обычных условиях после нагружения не приводит к остаточной деформации. Однако облучение препятствует прохождению этого процесса в обратном направлении вследствие защемления дислокаций. Следовательно, при облучении под нагрузкой деформация, обусловленная нагрузкой, закрепляется, и в графите после окончания облучения и снятия нагрузки образуются остаточные деформации. При высокотемпературном облучении (1400° С) изменяется газопроницаемость графитов с малой величиной проницаемости. При этом у одной части графитов газопроницаемость резко возрастает (до 13 раз), а у другой— снижается до 50% [25]. Результаты исследования [16, с. 350— 359] окисления графита марок АООТ и АОНТ, облученных потоком 4-102 нейтрон/см , показали, что предварительное облучение в реакторе увеличивает скорость окисления графита при температурах 250—400° С. Отношение скоростей реакций облученного и необлученного графита уменьшается с увеличением температуры от 5—6 при 300—350° С до 2—3 при 450° С. При повышении температуры наблюдается уменьшение искажения решетки, вследствие чего и различие в окислении снижается. Ионизирующее излучение лучей с интенсивностью 610 ООО рентген/ч также повышает скорость окисления, но в значительно меньшей степени. Влияние у-лучей обусловлено, очевидно, ионизацией молекул реагирующего кислорода. Нейтронное облучение снижает энергию активации реакции окисления до 36,1 ккал/моль [16, с. 350—359]. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...