Ползучесть графита

Для ползучести графита, как и для ползучести металла, характерны три стадии неустановившаяся ползучесть, скорость ее снижается со временем установившаяся, идущая с постоянной скоростью ускоренная ползучесть, скорость которой растет со временем, что приводит материал к разрушению. [c.66]

Рис. 1.22. Деформация ползучести графита марки ГМЗ ири температуре 2200° С и растягивающей нагрузке (указана на рисунке) образцы ориентированы параллельно оси заготовки [75]

Рис. 1.23. Деформация ползучести графита марки ГМЗ при растягивающей нагрузке 115 кгс/см и температуре 2400° С при различном давлении среды (аргона), мм рт. ст. [75]

Аналогичная степенная зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения (т=3,8) была получена уже в одной из первых работ по измерению деформации ползучести графитов марок ГМЗ и ППГ при температуре 1800—2300° С и растягивающей нагрузке 120—250 кгс/см [31]. Скорость установившейся ползучести графита марки ЕСА (рис. 1.24) рекомендуется подсчитывать по формуле [131] [c.69]

Для определения радиационной ползучести графита в описанных выше вертикальных каналах могут быть испытаны образцы под нагрузкой. Сжимающая нагрузка создается расположенными вне активной зоны свинцовыми грузами, пе- [c.80]

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]

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]

Рис. 3.41. Зависимость приведенной к единице прочности и нагрузки радиационной ползучести графита марки КПГ от флюенса. Испытания при плотности потока

Влияние сжимающей нагрузки на деформацию установившейся ползучести графита марки КПГ иллюстрирует рис. 3.42. При испытании под действием нейтронного облу- [c.150]

Скорость установившейся ползучести графита для сжимающих нагрузок (в радиальном направлении) [c.156]

На рис. 12 представлены скорости установившейся ползучести графита сорта ЕСА в направле- [c.52]

Рис. 12. Зависимость скорости ползучести графита ЕСА от нагрузки при различных температурах (цифры у кривых), °С

Рис. 13. Кривые ползучести графита ГМЗ в направлении, перпендикулярном и параллельном оси деформации, при температуре 2200° С

Рис, 14. Кривые ползучести графита ППГ (А) в направлении, параллельном оси деформации, при температуре 2200° С и напряжении 2,5 кГ мм [c.54]

Рис. 16. Кривые ползучести графита

Прочность графита при 2600° вдвое больше, чем при комнатной температуре, модуль упругости изменяется почти линейно — от 700 кг/мм при комнатной температуре до 980 кг/мм при 1985°. Причина этого до сих пор неизвестна. Для графита характерна ползучесть. Ее кривая похожа на кривые ползучести металлов при высоких температурах. [c.117]

При прогнозировании работоспособности элементов конструкций из графита в современных ядерных установках необходимо знать закономерности радиационного изменения свойств графита в широком диапазоне температуры и при флюенсе быстрых нейтронов, достигающем 10 2 см- и выше. Основными свойствами в этом плане являются стабильность линейных размеров, прочность, ползучесть, модуль упругости, коэффициенты теплового расширения и теплопроводности, а также стойкость графита к окислению. [c.6]

Исследование ползучести при растяжении графита зарубежных промышленных марок при температуре выше 1930° С позволило авторам работы [30] сделать ряд выводов. [c.67]

Типичные кривые деформации ползучести отечественного графита марки ГМЗ приведены на рис. 1.22 [75]. [c.67]

Приведенные в литературе [200] кривые ползучести образцов графита марки ATJ, испытанных при температуре от 2000 до 3000° С и изгибающей нагрузке 240 кгс/см , также удовлетворительно описываются уравнением (1.35). Анализ данных [c.68]

Рис. 1.24. Зависимость скорости установившейся ползучести v графита марки ЕСА от растягивающей нагрузки а при различной температуре (указана на рисунке) [131]

Кассеты для испытаний на радиационную ползучесть представляют собой цилиндры со сквозными отверстиями, закрываемыми подвижными крышками, через которые передается нагрузка (рис. 2.9,6). В некоторых случаях между соседними кассетами прокладывают шайбы из более прочного графита или из металла (рис. 2.9, в). [c.84]

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]

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]

Видно, 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]

Рис. 3.39. Зависимость деформации ползучести е английского реакторного графита марки PGA от флюенса при 300—500° С и сжимающей нагрузке в параллельном (I) и перпендикулярном (2) направлениях вырезки образцов

Рис. 3.42. Зависимость деформации ползучести е изотропного графита марки КПГ от флюенса при 420— 460° С для различных напряжений сжатия

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]

Рис. 3.44. Зависимость приведенной скорости установившейся ползучести от температуры облучения графита различных марок по данным разных авторов

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]

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]

Имеющиеся в литературе данные о ползучести графита относятся iK высокотемпературной области — выше 2000° С. Эта обусловлено в первую очередь тем, что скорость ползучести графита при указанной температуре достаточно высока и для проведения эксперимента требуется не слишком много времени. Однако рассмотрение высокотемгаературной ползучести может быть полезно, в частности, для понимания закономерностей радиационной ползучести. [c.67]

Скорость ползучести термомеханически обработанного графита в направлении параллельном оси прессования соответствует (4- 5) 10-23 (кгс/см2)- . (нейтр./см )-, что значительно превышает скорость ползучести при растяжении графита марки ГМЗ, равной 5-10 2 (кгс/см )- (нейтр./см )-. В данном случае деформация ползучести графита марки ГМЗ много выше ожидаемой, что, как будет показано в разд. 6.5, подтверждается исследованиями на графитовых блоках, испытавших разрушение. [c.157]

Результаты расчетов представлены на рис. 6.30 из этих графиков следует, что максимальные растягивающие тангенциальные напряжения возникают на внутренней поверхности блоков, при этом в блоках, более удаленных от центра активной зоны (№ 3 и 6), напряжения выше, чем в центральных (№ 4 и 5). Это можно объяснить, если учесть зависимость коэффициента ползучести от температуры с увеличением температуры выше 500° С ползучесть графита растет и, следовательно, напряжения релаксируют быстрее. Из рис. 6.30 следует, что внутренние радиационные напряжёния не превышают предела прочности графита на растяжение (л 60 кгс/см ), поэтому, очевидно, растрескивание блоков было вызвано внешними нагрузками, обусловленными давлением на них со стороны циркониевой трубы. Это подтверждается также тем, что блок № 6, хотя и испытывал максимальные радиационные напряжения, но не находился в контакте с трубой, не имеет трещин. [c.259]

Рис. 13-8. Зависимость скорости длительной ползучести графита ЕСАот усилия при различных температурах [Л. 54].

Некоторые результаты по длительной прочности графито-эпоксидных образцов с угловой укладкой при 121 °С приведены в [23], они показывают наличие запаздывающего разрушения. Здесь опять полезная информация слишком ограничена, чтобы сделать какие-либо определенные выводы. В работе [36] исследована длительная прочность эпоксидных пластиков, армированных берил-лиевыми волокнами. Образцы были сделаны из 12 однонаправленных слоев, причем в соседних слоях волокна располагались перпендикулярно друг к другу (за исключением центральной плоскости). Композит перед разрушением подобно некоторым металлам показал три стадии ползучести. Значения длительной прочности для шести образцов берилпиевого композита попали в очень широкий интервал времен, соответствующих разрушению проволок. Тенденция здесь, по-видимому, состоит в стремлении к уровню, составляющему около 75% от максимальной прочности, при котором долговечность равна 788 ч. [c.297]

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]

Для кратковременных испытаний при постоянной температуре скорость ползучести лропорциональна квадрату приложенного напряжения для обоих направлений ориентации образцов. При постоянном напряжении скорость ползучести непрерывно возрастает с повышением температуры и не имеет минимального значения, соответствующего максимуму на кривой предела прочности при растяжении. Для одной из партий графита, испытанного при 2650° С, было обнаружено, что предварительный нагрев образцов до температуры, превышающей температуру испытания, снижает скорость ползучести при постоянном напряжении. [c.67]

Н. Н. Дергунова и др. [59, с. 63] по высокотемпературной ползучести образцов двух прочных плотных марок графита ВПП [c.68]

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]

Авторы работы [221, р. 417], анализируя кривые деформации ползучести малоанизотропного графита, испытанного в интервале 100—500° С при сжимающей нагрузке от 18 до 47 кгс/см , аппроксимировали полученные кривые уравнением [c.146]

Испытания нагруженных образцов графита на основе гил- сонитового кокса, проведенные Мензелом и др. [214] в реакторе Драгон , показали, что до флюенса 1,9-102 нейтр./см при температуре 1000—1240° С скорость установившейся ползучести также прямо пропорциональна приложенной нагрузке. [c.151]

Рис. 3.43. Зависимость деформации ползучести от флюенса прк сжимающих (2) и растягивающих (/) нагрузках и температуре 300—500° С для графитов иа основе гилсонитового кокса [182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...