

Влияние длительных высокотемпературных выдержек на механические свойства и структуру сплава 42ХНМ после нейтронного облучения в составе ВВЭР-1000. Часть 1. Механические испытания
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2023-113-1-134-149
Аннотация
Представлены результаты механических испытаний кольцевых образцов из сплава 42ХНМ после облучения в составе системы управления и защиты реактора ВВЭР-1000 до повреждающей дозы ~12 сна при температуре ~350°С и последующих изотермических отжигов в интервале температур 400– 1150°С (нагрев и выдержка по ~2 ч). На основе результатов механических испытаний методом конечных элементов построена и валидирована модель, описывающая механические характеристики облученных и необлученных образцов из сплава 42ХНМ при испытаниях в интервале температур от 500 до 1000°С. Модель была использована для построения температурных зависимостей максимальной локальной пластической деформации и предела текучести исследуемого материала.
Об авторах
Б. А. ГуровичРоссия
д-р техн. наук
123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
А. С. Фролов
Россия
канд. техн. наук
123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
Е. А. Кулешова
Россия
д-р техн. наук
123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
115409, Москва, Каширское ш., 31
И. В. Федотов
Россия
123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
Список литературы
1. Gurovich B. A., Frolov A. S., Kuleshova E. A., Maltsev D. A., Safonov D. V. Microstructural evolution of the 42XNM alloy during a severe accident (LOCA) // J. Nucl. Mater. – 2022. – V. 561. – P. 153535.
2. Ward J. T., Witter J. K., Angeliu T. M. Assessing the effects of radiation damage on Ni-base alloys for the prometheus space reactor system // J. Nucl. Mater. – 2007. – V. 366, N 1–2. – P. 223–237.
3. Solonin M. I., Alekseev A. B., Kazennov Y. I., Khramtsov V. F., Kondra t’ev V. P., Krasina T. A., Rechitsky V. N., Stepan kov V. N., Votinov S. N. XHM-1 alloy as a promising structural material for water-cooled fusion reactor components // J. Nucl. Mater. – 1996. – V. 233–237, Part 1. – P. 586–591.
4. Cr–Ni alloys for fusion reactors / M. I. Solonin et al. // J. Nucl. Mater. – 1998. – V. 258–263, Part 2. – P. 1762–1766.
5. Gurovich B. A., Frolov A. S., Fedotov I. V. Improved evaluation of ring tensile test ductility applied to neutron irradiated 42XNM tubes in the temperature range of (500–1100)°C // Nucl. Eng. Techno. – 2020. – V. 52, N 6. – P. 1213–1221.
6. Gurovich B. A., Frolov A. S., Kuleshova E. A., Maltsev D. A., Safonov D. V., Fedotova S. V., Kochkin V. N., Panferov P. P. Structural evolution features of the 42XNM alloy during neutron irradiation under VVER conditions // J. Nucl. Mater. – 2021. – V. 543. – P. 152557.
7. Razumovskiy V. I., Lozovoi A. Y., Razumovskii I. M. First-principles-aided design of a new Ni-base superalloy: Influence of transition metal alloying elements on grain boundary and bulk cohesion // Acta Mater. Acta Materialia Inc. – 2015. – V. 82. – P. 369–377.
8. Frolov A. S., Fedotov I. V., Gurovich B. A. Evaluation of the true-strength characteristics for isotropic materials using ring tensile test // Nucl. Eng. Technol. – 2021. – V. 53, N 7. – P. 2323–2333..
9. Kleemola H. J., Nieminen M. A. On the strain-hardening parameters of metals // Metall. Trans. – 1974. – V. 5. – P. 1863–1866.
10. Walley S. M. The Effect of Temperature Gradients on Elastic Wave Propagation in Split Hopkinson Pressure Bars // J. Dyn. Behav. Mater. Springer International Publishing. – 2020. – V. 6, N 3. – P. 278–286.
11. Barsoum I., Al Ali K. F. Development of a method to determine the transverse stress-strain behaviour of pipes // Procedia Eng. – 2015. – V. 130. – P. 1319–1326.
12. Nindiyasari F., Pierick P., Boomstra D., Pandit A. Ring tensile test of reference zircaloy cladding tube as a proof of principle for hotcell setup // TopFuel-2018 Conf., Prague, Czech Repuublic, September 30 – October 4, 2018.
13. Campitelli E. Assessment of mechanical properties in unirradiated and irradiated zircaloys and steels with non-standard tests and finite element calculations // Thesis N 3304. EPFL, Lausanne, 2005.
Рецензия
Для цитирования:
Гурович Б.А., Фролов А.С., Кулешова Е.А., Федотов И.В. Влияние длительных высокотемпературных выдержек на механические свойства и структуру сплава 42ХНМ после нейтронного облучения в составе ВВЭР-1000. Часть 1. Механические испытания. Вопросы материаловедения. 2023;(1(113)):134-149. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2023-113-1-134-149
For citation:
Gurovich B.A., Frolov A.S., Kuleshova E.A., Fedotov I.V. Long-term high-temperature exposure effects on mechanical properties and structure of the 42XNM alloy after neutron irradiation in the VVER-1000. Part 1. Mechanical tests. Voprosy Materialovedeniya. 2023;(1(113)):134-149. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2023-113-1-134-149