Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование механизма замедленного гидридного растрескивания циркониевых сплавов

Фамилия
Шипилова
Имя
Наталья
Отчество
Владимировна
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Металловедения и физики прочности
Академическая группа
ММТ-15-1
Научный руководитель
к.т.н., Рожнов А.Б.
Название тезиса
Исследование механизма замедленного гидридного растрескивания циркониевых сплавов
Тезис

Замедленное гидридное растрескивание (ЗГР) является одним из распространенных видов разрушения циркониевых труб, используемых в атомной энергетике в качестве оболочечных и канальных труб активной зоны атомных энергетических реакторов. Данный вид разрушения связан с накоплением водорода в трубах при эксплуатации и формированием выделений хрупкой гидридной фазы, разрушающейся в вершине трещины под воздействием механических напряжений. ЗГР может способствовать внезапному катастрофическому разрушению изделий из циркониевых сплавов, что создает опасность возникновения аварийных ситуаций на АЭС и приводит к экономическим потерям вследствие преждевременного выхода из строя, изделий, которые не выработали свой эксплуатационный срок. Несмотря на многолетний опыт эксплуатации циркониевых сплавов в атомной энергетике, а также многочисленные исследования процессов ЗГР, на сегодня до конца не изучены механизмы ЗГР и до конца не ясны способы управления этим процессом с помощью варьирования химического состава циркониевых сплавов и режимов деформационно-термической обработки.

В настоящей работе проведены сравнительные исследования с помощью оптической и электронной сканирующей микроскопии поверхностей изломов образцов из циркониевых сплавов Э125 и Э635, вырезанных из канальных и оболочечных труб в радиальном и осевом направлениях, после испытаний на замедленное гидридное растрескивание. Изучены особенности микроскопического строения изломов, включая особенности формирования характерных бороздок, характеризующих ступенчатый механизм развития трещин. Построены модели поверхностей разрушения для образцов различных ориентировок. С помощью металлографического анализа исследован характер распределения выделений гидридной фазы в вершине трещины, проведен количественный анализ гидридов в сплавах различного химического состава. Предложены гипотезы, объясняющие механизм замедленного гидридного растрескивания в циркониевых сплавах различного химического состава.