Inventory number IRN Number of state registration
0222РК00143 AP08052488-OT-22 0120РК00026
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 3 Publications Web of science: 3 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 4 62
Total number of pages Patents Illustrations
74 0 26
Amount of funding Code of the program Table
27610000 AP08052488 4
Name of work
Управление пластичностью реакторных материалов после высокодозного нейтронного облучения
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Мережко Диана Асылбековна , Мережко Михаил Сергеевич , Ким Елена Радиковна , Киреев Александр Владимирович , Такиева Айжан Мусагалиевна , Капанов Әлімжан Серікұлы , Коломийцева Александра Вячеславовна ,
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЭ РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" Министерства энергетики Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient ИЯФ
Abstract

Объектами исследования являются аустенитные стали AISI304, 12Х18Н10Т, AISI316LN и армко-железо.

Зерттеу объектілері AISI304, 12Х18Н10Т, AISI316LN аустениттік болаттар және армко-темір болып табылады.

Цель работы — исследовать физико-механические свойства и изменения структуры, которые определяют пластичность высоокооблученных сталей в диапазоне температур -60÷650⁰С.

Жұмыстың мақсаты — -60÷650⁰С. температуралар ауқымында жоғары сәулелендірілген болаттардың пластикалылығын анықтайтын құрылымның физика-механикалық қасиеттері мен өзгерістерін зерттеу.

Методы исследования: оптическая металлография, магнитометрия, просвечивающая микроскопия высокого разрешения, фрактография, микротвердость, одноосное растяжение, цифровая корреляция изображений.

Жұмыста қолданылатын әдістер: оптикалық металлография, магнетометрия, ажыратымдылығы жоғары жарықтандырушы микроскопия, фрактография, микроқаттылық, бір осьті созу, сандық кескін корреляциясы.

Были исследованы особенности микроструктуры и микротвердость облученных нейтронами аустенитных сталей до и после механических испытаний. Показано, что в стали 12Х18Н10Т, облученной в реакторе БН-350, образуется большое количества магнитной ОЦК фазы на границах зерен, обладающей низкой коррозионной стойкостью. Изменение химического состава стали 316 LN путем добавления N, Mn и Cu приводит к изменению энергии дефекта упаковки (ЭДУ) и, соответственно, к изменению механизмов деформации. В исследуемых сталях на основе 316 LN легирование азотом и марганцем подавило образование крупных двойников деформации. Было установлено, что добавление легирующих элементов (азот и марганец) эффективно упрочняет аустенитную сталь AISI316. Нейтронное облучение подавляет ДДС и негативные эффекты с ним связанные, например, «синеломкость». В результате проведенных механических испытаний образцов, вырезанных из чехлов ТВС реактора БН-350, установлено, что увеличение температуры облучения на 100 °С приводит к двукратному увеличению пластичности материала. На основе анализа эволюции распределения локальных деформаций по поверхности образцов и намагниченности сделано предположение, что изменения механических свойств обусловлены появлением значительной «квазиравномерной» деформации в виде «волны фазового перехода», вызванной своевременным образованием более твердой мартенситной фазы в сочетании с дефектной структурой, сформировавшейся после облучения до 45,5 сна и характеризующейся распуханием 4%.

Сәулеленген аустенитті болаттардың механикалық сынауларға дейінгі және кейінгі микроқұрылымының ерекшеліктері мен микроқаттылығы зерттелді. ШН-350 реакторында сәулелендірілген 12Х18Н10Т болатында коррозияға төзімділігі төмен түйіршіктер шекарасында көп мөлшерде ОЦК магниттік фаза түзілетіні көрсетілген. 316 LN болатының химиялық құрамын N, Mn және Cu қосу арқылы өзгерту қаптама ақауының энергиясының (ЭДУ) өзгеруіне және сәйкесінше деформация механизмдерінің өзгеруіне әкеледі. 316 LN негізіндегі зерттелетін болаттарда азотпен және марганецпен легирлеу деформацияның ірі қосалқыларының түзілуін басады. Легирленген элементтерді қосу (азот және марганец) AISI 316 аустениттік болатты тиімді түрде нығайтатыны анықталды. Нейтрондық сәулелену ДДС-ты және де онымен байланысты "көгересынғыштық" сияқты жағымсыз әсерлерді тежейді. БН-350 реакторының ТВС қапшықтарынан кесілген үлгілерді механикалық сынау нәтижесінде сәулелену температурасының 100 °С-қа артуы материалдың икемділігінің екі есе артуына әкелетіні анықталды. Үлгілердің беті мен магниттелуі бойынша жергілікті деформациялардың таралу эволюциясын талдау негізінде механикалық қасиеттердің өзгеруі 45,5 сна-ға дейін сәулелендіруден кейін туындаған және атап айтқанда 4% ісінумен сипатталатын ақаулық құрылыммен үйлестірілген аса қатты мартенситті фазаның уақытылы түзілуі салдарынан "фазалық ауысу толқындары" түріндегі маңызды "квазибіркелкі" деформацияның пайда болуымен байланысты деген болжам жасалды.

Определены механические характеристики аустенитных сталей, кинетические параметры мартенситного γ→α'-превращения, выявлена связь с исходной структурой материалов.

Аустениттiк болаттың механикалық сипаттамалары, мартенситтік γ→α'-түрлендірудің кинетикалық параметрлері анықталды, материалдардың бастапқы құрылымымен байланыс айқындалды.

Полученные результаты позволят оптимизировать эксплуатацию ядерно-энергетических установок и повысить их эффективность.

Алынған нәтижелер ядролық энергетикалық құрылғыларды қолдануды оңтайландыруға және оладың тиiмдiлiгiн арттыруға мүмкiндiк бередi.

Результаты позволят лучше понять природу фазовых превращений в процессе нейтронного облучения и точнее прогнозировать работоспособность конструкционных сталей существующих реакторных установок.

Бұл нәтижелер нейтрондармен сәулелендіру процесінде фазалық түрленулердің табиғатын жақсы түсінуге және қолданыстағы реакторлық қондырғылардың конструкциялық болаттарының жұмысқа жарамдылығын дәлірек болжауға мүмкіндік береді.

UDC indices
539.12.04; 621.039.53; 621.039.587
International classifier codes
29.19.13; 29.19.21; 29.19.25; 29.19.00; 81.09.03;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
конструкционные стали; облучение; пластичность; фазовое превращение; двойникование; старение; легирование;
Key words in Kazakh
конструкциялық болаттар; сәулелендіру; пластикалылық; фазалық түрлену; қосарлану; ескіру; қоспалау;
Head of the organization Сахиев Саябек Куанышбекович Доктор физико-математических наук / академик Казахстанской национальной академии естественных наук
Head of work Мережко Диана Асылбековна Кандидат физико-математических наук / нет
Native executive in charge Мережко Михаил Сергеевич нет