M5合金腐蚀后环向拉伸性能

反应堆运行时的堆内环境十分复杂，燃料元件将承受高温、高压及一回路水的腐蚀。当今的核动力堆更高的燃耗和更长的换料周期对燃料元件的水侧腐蚀提出了严格的要求，因此，包壳材料的腐蚀后力学性能研究变得十分重要。     

中国先进研究堆堆芯容器材料6061-T6铝的力学性能试验

采用紧凑拉伸C(T)试样和短比例拉伸试样,分别对中国先进研究堆(CARR)堆芯容器材料T6061-T6铝与普通6061-T6铝旋压前、后断裂韧度和拉伸性能进行实测.试验数据表明6061-T6铝的断裂韧度、拉伸性能与硼、镉等微量元素含量基本无关;经锻造旋压后与仅做锻造比较,T6061-T6铝的延性和断裂韧度有较大提高,各向异性得到改善.     

国产A508-Ⅲ钢辐照后的室温低周疲劳性能

以0.5%/s的应变速率,在室温空气中采用轴向应变控制方式测试了国产A508-Ⅲ钢辐照后的疲劳性能.测试结果表明,国产A508-Ⅲ钢在疲劳试验初始阶段出现应变硬化,随后保持应变软化趋势直到失效.推算出了总应变范围与疲劳寿命关系,并以Manson-Coffin方程的形式给出.对比了辐照与未辐照的国产A508-Ⅲ钢的疲劳试验结果,估算出经3.5×1019cm-2辐照后该材料的疲劳寿命大约是未辐照的2/3.     

5 PWR反应堆压力容器监督数据分析及寿命初步评估

由于长期在中子辐照场、温度场以及应力场的作用下，反应堆压力容器材料性能会出现蜕化的现象，主要表现为韧脆转变温度升高，屈服强度增加，以及断裂韧性降低等。为了监测压力容器材料的辐照效应，需要在反应堆内安装一定数量的监督管，定期抽出进行辐照监督试验。通过进行反应堆压力容器的辐照监督试验可以获得压力容器材料辐照脆化及辐照环境的相关数据，利用这些数据修订反应堆冷却剂压力-温度限值曲线，以防止压力容器发生脆断，从而保证反应堆的安全运行。     

辐照用小尺寸样品力学性能表征技术研究进展

由于辐照空间尺寸限制、降低样品放射性和提高辐照参数精度等原因，小尺寸样品被广泛应用于核反应堆材料的辐照后力学性能表征。本文就国内外小尺寸拉伸、冲击、断裂韧性、疲劳、蠕变和小冲杆等测试表征技术的研究现状进行了综合论述，分析了小尺寸样品测试中的关键影响因素以及数据归一化方法，总结了小尺寸样品存在的问题，并结合我国需求对小尺寸样品技术的发展进行了分析和展望，以期为小尺寸样品技术及测试分析数据进一步规范化和工程应用发展提供参考。     

10×1019 cm-2快中子辐照国产A508-3钢材料的小冲杆试验研究

小冲杆试验方法以其所需测试样品尺寸小而带来的样品感生放射性小等优势，越来越多地应用于核材料力学性能评价领域。本文设计了一套利用光栅尺直接测量样品变形的小冲杆试验装置，较传统装置精度有明显提高。利用该套装置对注量为10×1019 cm-2（E≥1 MeV）快中子辐照的国产A508 3钢材料进行了小冲杆测试研究，探索了针对放射性样品从制备到测试的试验方法，并获得了国产A508 3钢材料的小冲杆屈服特征值、抗拉特征值和韧脆转变温度与标准试验之间的关系式。     

国产A508-3钢辐照性能

反应堆压力容器（RPV）作为反应堆寿期内不可更换的核心设备,是防止堆芯放射性泄漏的最主要屏障。本文针对国产压力容器材料A508-3钢,开展了一定剂量水平（约10×10¹⁹ cm^-2,E≥1 MeV）的研究堆加速辐照试验,并进行了辐照后力学性能测试分析,包括拉伸性能和冲击性能测试。结果显示,辐照后在-100、20、288 ℃下,A508-3钢的屈服强度分别增加了83、108、52 MPa,抗拉强度分别增加了58、61、49 MPa,韧脆转变温度T_41J增加了68 ℃,上平台能量降低了61 J。A508-3钢辐照前后性能测试结果表明,在中子辐照至60 a寿期后,A508-3钢仍能满足反应堆使用要求。     

国产316LN不锈钢在模拟AP1000一回路水环境中的疲劳行为

一回路水环境下的疲劳性能是核电站主管道设计寿命评估的重要参数。针对国产主管道材料316LN开展了模拟AP1000一回路水环境的低周疲劳试验,分析了疲劳行为和失效机理。研究结果表明:国产316LN峰值应力随应变幅的增大而增大,大应变幅试样在疲劳过程中先后发生了循环硬化、循环软化和失稳,而小应变幅试样在失稳前未发生明显的循环硬化和循环软化;在应变幅由0.2%逐渐增加至1.2%的过程中,疲劳周次从105逐渐降低至102;疲劳断口具有典型的疲劳断口特征,裂纹萌生于试样表面,以穿晶方式垂直于主应力方向扩展,裂纹扩展区具有典型的疲劳辉纹,辉纹上有菱形颗粒状腐蚀产物,环境辅助开裂机制倾向于氢致开裂。     

核电站用纤维保温材料辐照考验及微观分析研究

核电站反应堆内的保温材料由于长时间受到高温、中子辐照等因素的作用,性能会明显劣化,为了保证反应堆安全运行,研究其辐照性能十分必要。本文对秦山核电站提供的国产纤维布材料进行不同剂量水平的加速辐照,设计加工了一套带精确控温系统的辐照装置,保证辐照期间样品的温度为设定温度。通过研究不同温度对未辐照保温纤维布拉伸性能的影响,得出高温环境下其断裂强力有一定程度的下降。利用扫描电镜(SEM)等微观分析手段,分析了辐照剂量及温度对该纤维布结构和成分的作用。显微分析结果表明,经受过高温辐照考验后材料的成分含量、晶体结构均未发生明显变化,不同的试验温度会令样品断口产生一定差异。     

表面粗糙度对国产316LN钢低周疲劳性能的影响

表面粗糙度对材料服役过程中表面缺陷的形成有着重要影响,由于实验室一般采用光滑试样测试疲劳性能,而真实主管道经过多道工序,其表面粗糙度远大于实验室测试试样,这会给主管道的设计、使用带来风险。本文通过测试不同粗糙度316LN不锈钢的疲劳性能,分析粗糙度(分别为0.08、0.4、1.0μm)对疲劳寿命的影响。结果表明,随着粗糙度的增加,疲劳寿命会相应减少,两者在双对数坐标下呈线性关系。通过断口观察对比和裂纹萌生机理分析可知,粗糙度增加会引起应力集中,增加微裂纹的萌生速度,从而导致疲劳寿命下降。