The object of research, development or design (in Russian) : Технологии получения и улучшения оксидно-дисперсионной упрочненной стали для ядерной энергетики

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ядролық энергетика үшін оксидті-дисперсиялық қатайтылған болатты алу және жақсарту технологиялары

Aim of work (in Russian) : Цель проекта состоит в разработке технологии получения ODS-стали и улучшения ее до ультрамелкозернистого (УМЗ) состояния с целью повышения механических свойств и улучшения радиационной стойкости с конечной целью исследования перспектив ее применения в качестве материала ядерной энергетики.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - механикалық қасиеттерін жақсарту және радиацияға төзімділігін арттыру мақсатында ODS - болатын өндіру және оны ультраұсақтүйіршікті күйге дейін жақсарту технологиясын жасау, оны ядролық энергетика саласында материал ретінде пайдалану перспективаларын зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Методы планирования эксперимента, Оптическая микроскопия, Просвечивающая электронная микроскопия, Сканирующая электронная микроскопия, Дифракция обратно-рассеянных электронов (EBSD), Рентгенофлуресцентная спектроскопия, Атомно-абсорбционная спектроскопия, испытание на растяжение

Методы исследования (на казахском) : Экспериментті жобалау әдістері, Оптикалық микроскопия, Трансмиссиялық электронды микроскопия, Сканерлеуші ​​электрондық микроскопия, Электрондық кері шашырау дифракциясы (EBSD), рентген-флуоресценция спектроскопиясы, Атомдық абсорбциялық спектроскопия, созылу сынағы

Obtained results and novelty (in Russian) : Было проведено пластометрическое исследование реологии литой ODS-стали. Для формирования базы данных были проведены более 40 испытаний в диапазоне скоростей деформации от 0,5 с-1 до 15 с-1 и в интервале температур 20÷1200 °С. Исследование выполнялось потому что такие данные отсутствуют в известных библиотеках материалов для моделирования, соответственно - были получены впервые и обладают научной новизной. Также были изучены микроструктурные изменения, протекающие в литом материале ODS-стали при деформации с различной скоростью и при различных температурах в ходе описанных выше испытаний. На основании данных реологии нового материала, были построены конечно-элементные модели всесторонней ковки слитка и радиально-сдвиговой прокатки слитка. Затем, было проведено теоретическое исследование параметров этих процессов и их совмещения с целью создания наилучших условий для формирования ультрамелкозернистой структуры и выбора наиболее оптимальной схемы. Моделирование показало, что оба процесса создают условия подходящие для формирования УМЗ структуры. Данные моделирования, также имеют определенную научную новизну, поскольку для моделирования используется новая база данных. Достижение основной научной новизны Проекта планируется в течение последнего года исполнения в ходе натурных экспериментов, поскольку такие материалы, полученные таким способом еще не подвергались обработке интенсивной пластической деформацией и облучению тяжелыми ионами.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Құйылған ODS-болатының реологиясына пластометриялық зерттеу жүргізілді. Мәліметтер қорын қалыптастыру үшін 0,5 с-1 ден 15 с-1 дейін деформация жылдамдығы диапазонында және 20÷1200 °С температура диапазонында 40-тан астам сынақтар жүргізілді. Зерттеу жүргізілді, өйткені мұндай деректер модельдеуге арналған материалдардың белгілі кітапханаларында жоқ, сәйкесінше олар бірінші рет алынды және ғылыми жаңалығы бар. Біз жоғарыда сипатталған сынақтар кезінде әртүрлі жылдамдықта және әртүрлі температурада деформация кезінде ODS-болатының құйма материалында болатын микроқұрылымдық өзгерістерді де зерттедік. Жаңа материалдың реологиялық мәліметтері негізінде құйманы жан-жақты соғудың және құйманың радиалды ығысу прокатының ақырлы элементтер модельдері құрастырылды. Содан кейін, аса ұсақ түйіршікті құрылымды қалыптастыру үшін ең жақсы жағдай жасау және ең оңтайлы схемасын таңдау мақсатында осы процестердің параметрлерін және олардың комбинациясын теориялық зерттеу жүргізілді. Модельдеу екі процестің де UFG құрылымын қалыптастыруға қолайлы жағдайлар жасайтынын көрсетті. Модельдеу деректерінің де белгілі бір ғылыми жаңалығы бар, өйткені модельдеу үшін жаңа деректер базасы қолданылады. Жобаның негізгі ғылыми жаңалығына қол жеткізу соңғы орындалу жылында толық ауқымды эксперименттер барысында жоспарланған, өйткені мұндай жолмен алынған мұндай материалдар әлі де ауыр пластикалық деформацияға және ауыр иондармен сәулеленуге ұшырамаған.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : технико-экономическая эффективность достигается заменой никеля в реакторной стали, которая при распаде дает долгоживущие токсичные изотопы на безвредный оксид иттрия. Это позволяет значительно снизить стоимость утилизации конструкций ядерных реакторов из таких материалов. Кроме того, частицы оксида иттрия служат дополнительной дренажной поверхностью для радиационных дефектов при эксплуатации реактора, что увеличивает срок службы конструкций ядерных реакторов и их надежность. Более точная оценка технико-экономических показателей планируется на последний год реализации проекта (2023 г.).

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Техникалық-экономикалық тиімділікке реактор болатының құрамындағы никельді алмастыру арқылы қол жеткізіледі, ол ыдырау кезінде зиянсыз иттрий оксидіне ұзақ өмір сүретін улы изотоптар береді. Бұл осындай материалдардан жасалған ядролық реактор құрылымдарын кәдеге жарату құнын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, иттрий оксидінің бөлшектері реактор жұмысы кезінде радиациялық ақаулар үшін қосымша дренаждық бет ретінде қызмет етеді, бұл ядролық реактор құрылымдарының қызмет ету мерзімін және олардың сенімділігін арттырады. Техникалық-экономикалық көрсеткіштерді дәлірек бағалау жобаның соңғы жылына (2023) жоспарланған.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : ядерная энергетика

Field of application (in Kazakh) : ядролық энергетика