📄Работа №103832
Тема: ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ИЗДЕЛИЯ ИЗ СПЛАВА Zr-2,5Nb
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Физика
Объем:
77 листов
Год:
2021
Просмотров:
96
4700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ЗАДАНИЕ 2
РЕФЕРАТ 3
THE ABSTRACT 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
1.1 Фазовый состав Zr и его сплавов 8
1.2 Сплавы системы Zr - Nb 10
1.3 Zr-2,5Nb - трубы каналов ТК и СУЗ в РБМК-1000 11
1.4 Влияние термической обработки и деформации на структуру и свойства сплава
Zr-2,5Nb 13
1.5 Технология изготовления канальных труб и ее влияние на структуру сплава
Zr-2,5Nb 16
1.6 Ориентационные соотношения между фазами в цирконии 18
1.7 Текстура в Zr и его сплавах 20
1.8 Влияние термической обработки на ползучесть сплава Zr-2,5Nb 21
1.9 Влияние термической обработки на коррозионную стойкость 22
1.10 Изучение возникновения дислокаций в результате нейтронного облучения 24
1.10.1 <а>-тип дислокаций 24
1.10.2 <с>-тип дислокаций 26
1.11 Эволюция выделений вторичной фазы и их механизмы
1.12 Влияние длительного нейтронного облучения на структуру сплава Zr-2,5Nb 30
1.13 Постановка задач исследования 32
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 34
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 41
3.1 Результаты анализа структурного состояния сплава Zr-2,5Nb 41
3.2 Установление причин высокого разброса результатов механических свойств на
образцах типа двойная лопатка 55
3.3 Выводы 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 72
РЕФЕРАТ 3
THE ABSTRACT 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
1.1 Фазовый состав Zr и его сплавов 8
1.2 Сплавы системы Zr - Nb 10
1.3 Zr-2,5Nb - трубы каналов ТК и СУЗ в РБМК-1000 11
1.4 Влияние термической обработки и деформации на структуру и свойства сплава
Zr-2,5Nb 13
1.5 Технология изготовления канальных труб и ее влияние на структуру сплава
Zr-2,5Nb 16
1.6 Ориентационные соотношения между фазами в цирконии 18
1.7 Текстура в Zr и его сплавах 20
1.8 Влияние термической обработки на ползучесть сплава Zr-2,5Nb 21
1.9 Влияние термической обработки на коррозионную стойкость 22
1.10 Изучение возникновения дислокаций в результате нейтронного облучения 24
1.10.1 <а>-тип дислокаций 24
1.10.2 <с>-тип дислокаций 26
1.11 Эволюция выделений вторичной фазы и их механизмы
1.12 Влияние длительного нейтронного облучения на структуру сплава Zr-2,5Nb 30
1.13 Постановка задач исследования 32
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 34
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 41
3.1 Результаты анализа структурного состояния сплава Zr-2,5Nb 41
3.2 Установление причин высокого разброса результатов механических свойств на
образцах типа двойная лопатка 55
3.3 Выводы 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 72
📖 Аннотация
Работа посвящена исследованию влияния длительного радиационного облучения на структуру и свойства трубного изделия из сплава Zr-2,5Nb. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения надежности и прогнозирования ресурса каналов системы управления и защиты реакторов РБМК-1000, эксплуатирующихся в условиях интенсивного нейтронного потока, высоких температур и коррозионной среды. В работе методами растровой электронной микроскопии и дифракции обратнорассеянных электронов (ДОЭ) проанализирована микроструктура трубы после 38 лет эксплуатации. Установлено, что длительное облучение в пароводяной среде при температуре около 80°C приводит к образованию гидридных фаз, вызывающих охрупчивание материала. Показано, что повышенный разброс результатов механических испытаний обусловлен наличием наклепанного поверхностного слоя, формирующегося при вырезке образцов. Для устранения этого разработана методика пробоподготовки, включающая химическое удаление деформированного слоя. Анализ текстуры и зеренной структуры, в том числе с привлечением данных Шебалдова П.В. о структуре сплавов циркония с ниобием, указывает на необходимость накопления дополнительных статистических данных для однозначной оценки радиационных изменений. Результаты работы имеют практическую значимость для оптимизации методик послереакторного контроля и оценки остаточного ресурса изделий из циркониевых сплавов в атомной энергетике.
📖 Введение
Цирконий и его сплавы имеют ряд важных физико-механических свойств, обеспечивающих им благоприятные возможности для применения в различных областях науки и промышленности. Особенно выделяются следующие свойства: высокая коррозионная стойкость в воде и агрессивных средах, низкое среднее эффективное поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов, сверхпроводящие свойства, отличная биосовместимость, возможность с помощью легирования и термомеханической обработки изменять свойства в широком диапазоне. Все это делает циркониевые сплавы перспективным материалом для использования в химической, атомной промышленности и медицине. Следует отметить, что большинство исследований проведено на узком классе сплавов, в значительной мере, применяемых в промышленности, как сплавы типа циркалой и отечественные сплавы системы Zr-Nb (Э110 и Э125).
Дальнейшие исследования показывают, что в различных системах циркония с легирующими элементами возможно обнаружение новых свойств, таких как эффект памяти формы, получение большого класса аморфных материалов [1].
В атомной промышленности сплавы на основе циркония широко используются в качестве конструкционных материалов изделий активной зоны водоохлаждаемых реакторов: оболочек и концевых деталей твэлов, технологических каналов и каналов системы управления и защиты, чехлов деталей конструкций ТВС. Это связано с оптимальным сочетанием ядерно- физических, теплофизических, технологических, механических коррозионных свойств сплавов.
Изделия из сплавов Zr эксплуатируются в наиболее жестких условиях, подвергаясь воздействию облучения, высоких температур и тепловых нагрузок, теплоносителя и других неблагоприятных факторов [2]. В течение длительного срока службы микроструктура и свойства циркониевых сплавов постепенно изменяются в суровых условиях эксплуатации, в числе которых контакт с водой, давление, коррозионная среда и интенсивное нейтронное облучение. Например, основной проблемой является радиационный рост в результате облучения, поскольку он влияет на формоизменение и структурную целостность конструкционных элементов активной зоны реакторов |2... 3].
Наиболее важными проблемами циркониевых сплавов, в результате нейтронного облучения, являются: радиационный рост, водородное охрупчивание, коррозия [3...5].
Дальнейшие исследования показывают, что в различных системах циркония с легирующими элементами возможно обнаружение новых свойств, таких как эффект памяти формы, получение большого класса аморфных материалов [1].
В атомной промышленности сплавы на основе циркония широко используются в качестве конструкционных материалов изделий активной зоны водоохлаждаемых реакторов: оболочек и концевых деталей твэлов, технологических каналов и каналов системы управления и защиты, чехлов деталей конструкций ТВС. Это связано с оптимальным сочетанием ядерно- физических, теплофизических, технологических, механических коррозионных свойств сплавов.
Изделия из сплавов Zr эксплуатируются в наиболее жестких условиях, подвергаясь воздействию облучения, высоких температур и тепловых нагрузок, теплоносителя и других неблагоприятных факторов [2]. В течение длительного срока службы микроструктура и свойства циркониевых сплавов постепенно изменяются в суровых условиях эксплуатации, в числе которых контакт с водой, давление, коррозионная среда и интенсивное нейтронное облучение. Например, основной проблемой является радиационный рост в результате облучения, поскольку он влияет на формоизменение и структурную целостность конструкционных элементов активной зоны реакторов |2... 3].
Наиболее важными проблемами циркониевых сплавов, в результате нейтронного облучения, являются: радиационный рост, водородное охрупчивание, коррозия [3...5].
✅ Заключение
Работа посвящена установлению влияния длительного радиационного воздействия на структурное состояние образцов сплава Zr-2,5Nb методами сканирующей электронной микроскопии и ДОЭ (применяемый впервые для данного рода сплавов), который используется для труб канала системы и управления защитой.
Работа проводилась на трубном изделии из сплава 2г-2,5ИЬ после эксплуатации в РБМК-1000 в течение 38 лет.
В первом разделе работы рассмотрены производство труб каналов СУЗ, рассмотрены основные сплавы Zr. применяемых в качестве конструкционных материалов ядерных реакторов и влияние на них радиационного облучения.
Во втором разделе описаны материалы и методы исследования для анализа мелкозернистой структуры трубного изделия из сплава Zr-2,5Nb и повышенного разброса результатов механических испытаний.
В третьем разделе приведены результаты анализа основных параметров структуры материала трубы канала СУЗ, подвергнутого нейтронному облучению и образцов свидетелей после штатной технологии изготовления, а также определено влияние наклепанного слоя на результаты механических свойств образцов типа двойная лопатка из сплава Zr-2,5Nb после эксплуатации в РБМК-1000.
Методами растровой электронной микроскопии с использованием ориентационного анализа (ДОЭ) установлено, что для определения влияния длительном радиационном воздействии (38 лет) на параметры зеренной структуры и кристаллографической текстуры необходимо накопление статических данных. Также показано, что при длительном радиационном воздействии в пароводяной среде при температуре 80С в структуре сплава Zr-2,5Nb происходит образование гидридных фаз, приводящих к охрупчиванию материала.
Показано, что причиной повышенного разброса результатов измерений механических свойств является наличие упрочненного поверхностного слоя. Слой образуется в результате вырезки на внутрикамерном фрезерном станке с алмазным диском. Разработана методика пробоподготовки образцов для механических испытаний, обеспечивающая минимальный разброс результатов, включающая после вырезки химическое удаление наклепанного слоя.
Результаты исследования могут быть использованы в оптимизации послереакторного контроля каналов СУЗ РБМК-1000.
Работа проводилась на трубном изделии из сплава 2г-2,5ИЬ после эксплуатации в РБМК-1000 в течение 38 лет.
В первом разделе работы рассмотрены производство труб каналов СУЗ, рассмотрены основные сплавы Zr. применяемых в качестве конструкционных материалов ядерных реакторов и влияние на них радиационного облучения.
Во втором разделе описаны материалы и методы исследования для анализа мелкозернистой структуры трубного изделия из сплава Zr-2,5Nb и повышенного разброса результатов механических испытаний.
В третьем разделе приведены результаты анализа основных параметров структуры материала трубы канала СУЗ, подвергнутого нейтронному облучению и образцов свидетелей после штатной технологии изготовления, а также определено влияние наклепанного слоя на результаты механических свойств образцов типа двойная лопатка из сплава Zr-2,5Nb после эксплуатации в РБМК-1000.
Методами растровой электронной микроскопии с использованием ориентационного анализа (ДОЭ) установлено, что для определения влияния длительном радиационном воздействии (38 лет) на параметры зеренной структуры и кристаллографической текстуры необходимо накопление статических данных. Также показано, что при длительном радиационном воздействии в пароводяной среде при температуре 80С в структуре сплава Zr-2,5Nb происходит образование гидридных фаз, приводящих к охрупчиванию материала.
Показано, что причиной повышенного разброса результатов измерений механических свойств является наличие упрочненного поверхностного слоя. Слой образуется в результате вырезки на внутрикамерном фрезерном станке с алмазным диском. Разработана методика пробоподготовки образцов для механических испытаний, обеспечивающая минимальный разброс результатов, включающая после вырезки химическое удаление наклепанного слоя.
Результаты исследования могут быть использованы в оптимизации послереакторного контроля каналов СУЗ РБМК-1000.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.