4 J-Q理论在压力容器材料断裂韧性测试中的应用

J积分理论是表述材料在断裂过程中裂纹尖端应力场的标准方法。但是，由于尺寸效应的存在，单参数的J积分理论不适合应用于小尺寸的断裂韧性试样的裂纹扩展控制。双参数的J-Q理论可以克服单参数J理论在尺寸效应问题上的不足，使得用小尺寸样品研究材料断裂韧性在理论模型计算方面得到支持。这对于研究辐照后材料的断裂具有重要意义，因为由于受到辐照空间等因素的影响，辐照样品的尺寸往往受到严格限制。     

氢对Ti-2Al-2.5Zr钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

对3种含氢量的Ti-2Al-2.5Zr钛合金的室温疲劳裂纹扩展速率进行了实验测定，并对断裂以后的试样进行了断口观察。实验结果表明：含氢Ti-2Al-2．5Zr的稳态裂纹扩展符合Paris幂律关系；氢对裂纹稳态扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率(da／dN)基本没有影响，但对失稳快速扩展行为影响较大；氢含量越高，开始发生疲劳裂纹失稳快速扩展的应力强度因子范围越低；高含氢量的试样在应力强度因子范围(△K)高时发生氢化物的择向开裂，降低了材料的断裂韧性，导致裂纹失稳快速扩展所需的△K比低氢含量所需的△K小。     

国产A508-3钢辐照前后小样品断裂韧性测试分析

国产A508-3钢是反应堆压力容器(RPV)用钢,属于低合金铁素体钢,这类材料具有明显的韧脆转变行为,并且在经受中子辐照后,产生明显的辐照脆化效应,降低材料韧性,增加脆性断裂的风险。为掌握中子辐照对压力容器钢断裂韧性的影响,本文研究并掌握了国产A508-3钢0.5CT样品断裂韧性测试技术,并对辐照前后断裂韧性数进行比较,分析了中子辐照对A508-3钢断裂韧性的影响。     

用不同试样评定核压力容器用A508CL3钢动态断裂韧性的比较性研究

通过示波冲击试验，采用预制疲劳裂纹的半尺寸Ｃｈａｒｐｙ试样及标准Ｃｈａｒｐｙ试样评定了核压力容器用Ａ５０８ＣＬ３钢的动态断裂韧性，研究了试样尺寸对动态断裂韧性的温度转变特性的影响。研究结果表明，半Ｃｈａｒｐｙ尺寸试样在低温下较Ｃｈａｒｐｙ试样过高地估计了Ａ５０８ＣＬ３钢的动态断裂韧性，而在上平台温度以上稍低估了Ａ５０８ＣＬ３钢的动态断裂韧性，所评定出的动态断裂韧性的韧／脆转变温度也明显低于标准尺寸     

低铜压力容器钢辐照脆化效应实验研究

研究了快中子注量率、注量和辐照温度等辐照参数对低铜压力容器钢的辐照脆化程度的影响，从而将实验堆辐照试验数据与动力堆监督试验数据关联。采用了仪表化冲击试验设备和双曲正切函数回归计算的数据处理方法，因而确保了实验结果的准确性。应用半经验公式将仪表化冲击试验数据转化为动态断裂韧性。为压力容器使用寿命评估和新建核电站压力容器设计提供了材料辐照脆化数据。     

不同尺寸CT试样的约束度研究

<正>断裂韧性是评价反应堆材料服役性能的关键指标,紧凑拉伸(CT)试样是常用的断裂韧性试样。在反应堆材料的断裂韧性研究中,需使用小尺寸CT样品,以解决因标准试样尺寸过大造成的一系列问题(如辐照后样品少、辐照参数梯度大等)。但CT样品尺寸的变化会改变其约束度,从而影响CT样品的测试数据。因此,为获得有效的小CT样品测试数据,有必要开展不同尺寸CT的约束度研究,掌握约束度变化对断裂韧性测试结果的影响规律,从而实现小尺寸CT试样测试结果     

^60Co辐照对芳基乙炔预聚体热聚合物性能的影响

为了探讨辐照对芳基乙炔预聚体及聚芳基乙炔（PAA）性能的影响,采用^60Co对芳基乙炔预聚体及PAA进行辐照,并运用DSC和TGA对芳基乙炔预聚体热聚合过程和PAA的性能进行了研究。研究结果表明：（1）辐照的芳基乙炔预聚体聚合热减小;（2）经预辐照热聚合的PAA比未经预辐照直接热聚合的PAA的耐热性好;（3）PAA经辐照后处理,耐热性能提高。这些结果表明辐照能有效改善PAA的耐热性能。     

基于主曲线方法研究加载速率对RPV材料断裂韧性的影响

利用3组不同材料预制的裂纹夏比试样（PCCv)研究了不同温度和不同加载速率对反应堆压力容器材料断裂韧性的影响，对采集到的实验数据用ASTM E1921—97标淮，计算出材料度的断裂韧性值和参考温度(T0)。从稳态到瞬态加载条件下的参考温度幅值用主曲线方法确定。研究结果表明，T0依赖于加载速率，并随加载速率的增大而增加，同时当稳态加载时的T0较小时，瞬态加载时的T0增值（△T0)较大。     

15MnTi钢的中子辐照效应

介绍了１５ＭｎＴｉ钢的母材，焊缝及其热影响区在不同注量的快中子辐照后，材料的机械性能变化的情况，根据试验结果表明，辐照温度为５０℃，快中子注量在１．０×１０＾１８ｃｍ＾－２到６．０×１０＾１８ｃｍ＾－２之间，１５ＭｎＴｉ钢的脆性转变温度增量△Ｔｃｖ与积分快中子注量的经验关系公式。     

核监测用断裂韧性Charpy尺寸试样的合理设计

预制疲劳裂纹侧槽Charpy尺寸试样是一种经济、方便的评价核压力容器用钢弹塑性断裂韧性的单试样方法。本文就几种常用压力容器用钢详细研究了侧槽相对深度对断裂韧性及相应的稳定裂纹扩展量的影响,并和满足GB2038要求的大尺寸试样的试验结果进行了对比。研究结果表明,采用预制疲劳裂纹、侧槽相对深度为30%的Charpy尺寸试样及三点弯曲试验曲线上最大载荷前的能量,可以偏安全地评价裂纹开始扩展时材料的弹塑性断裂韧性,建立了核监测用断裂韧性试验Charpy尺寸试样的合理设计。此外,还研究了侧槽的拘束效应和对试样的加厚作用,对试验结果进行了理论解释。