Zr-2.5Nb合金压力管材料微观组织研究

采用电解渗氢法制备出氢含量为60mg/g的压力管材料Zr-2.5Nb合金。利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)研究了Zr-2.5Nb合金微观结构,采用扫描电镜(SEM)观察了Zr-2.5Nb合金氢致延迟开裂(DHC)断口形貌。结果表明:Zr-2.5Nb合金基体为密排六方结构的a-Zr相,远离裂纹尖端区域晶粒较大(大于5mm),裂纹尖端对应区域的基体晶粒较小(1mm左右);面心立方结构δ-ZrH_(1.66)呈条片状平行于轧制方向分布;体心立方结构的第二相Nb颗粒尺寸为50~500 nm,在晶粒内部均匀分布,晶界附近成串状分布;试验温度为250℃时,预制疲劳裂纹平行于轧制方向的试样,裂纹呈现步进式生长,每步生长的距离大致相当于氢化物的尺寸,约为20mm。     

CANDU及RBMK压力管锆合金的氢致延迟断裂研究

采用紧凑拉伸试样(CT），在恒定载荷、不同氢含量、不同温度条件下，测量了CANDU堆和RBMK堆Zr-2．5Nb压力管材料氢致延迟开裂速率。用金相显微镜和扫描电镜观察断口及氢化物形貌，并测量临界应力场强度因子及开裂速率，对材料的微结构及氢化物分布进行分析。结果表明，氢致延迟断裂(DHC)生长呈阶梯状。与CANDU压力管比较，RBMK压力管的DHC开裂速率将近低一个数量级。其原因是RBMK压力管的屈服强度比CANDU压力管低得多。     

秦山CANDU-6重水反应堆锆合金压力管的老化形式与缓解措施

CANDU-6重水反应堆堆芯压力管采用的锆合金(Zr-2.5Nb)材料长期处于高温、高压、高辐照的运行环境。由于锆合金吸氘,压力管存在氢致延迟开裂的风险。秦山第三核电厂通过改进制造和安装工艺、加强对运行工况的控制以及开展定期检查和预防性维修,改善压力管的径向蠕变状况,降低残余应力,减少氢致延迟开裂的风险,并及时跟踪压力管的降级程度,为电厂寿期管理提供重要信息和依据。     

硝酸溶液中铌的溶剂萃取研究 Ⅴ.某些金属对TBP从硝酸中萃取铌的影响

研究了在1～8mol/l HNO_3的水相中不同浓度的锆、钼和锆同时存在以及铀和镨等对TBP萃取铌的影响。结果表明:1.当1×10~(-8)mol/l<[Zr]<5×10~(-2)mol/l和[HNO_3]>4mol/l时,随着水相初始锆浓度增加,D_(Nb)增加;而[HNO_3]<4mol/1 HNO_3时,随着锆浓度增加,D_(Nb)减小。2.在水相中同时存在钼和锆会使D_(Nb)增加。在钼和锆的浓度小于1×10~(-2)mol/l的情况下,硝酸浓度为3mol/l时D_(Nb)最小。     

压缩应力下石墨IG-110热膨胀系数的测量及验证

采用应变电测法测量压缩应力状态下石墨IG-110的热膨胀系数,分析不同压缩应力对IG-110热膨胀系数的影响.结果表明,压缩应力对IG-110的热膨胀系数影响显著.与未加载时相比,分别加载20、30、40 MPa压缩应力石墨试样平行加载方向的平均热膨胀系数由3.71×10~(-6) K~(-1)逐渐增大至4.20×10~(-6)、4.41×10~(-6)、4.78×10~(-6) K~(-1),分别提高约13.2%、18.9%和28.8%;而垂直加载方向的平均热膨胀系数则由4.03×10~(-6)K~(-1)逐渐减小至3.80×10~(-6)、3.79×10~(-6)、3.75×10~(-6)K~(-1),分别降低约5.7%、6.0%和6.9%.压缩应力状态下石墨热膨胀系数的变化可能与应力导致石墨内部微裂纹的张开和闭合有关.     

不同氢化物取向的Zr-4管材制备方法研究

电解渗氢制备氢含量分别为140±20?ppm（1 ppm=1 μg/g）和260±20?ppm的Zr-4管材，通过加载高压气体使管材发生氢化物应力再取向效应，最终获得不同氢化物取向的Zr-4管材。结果表明:以电解参数为105?mA/cm2×2?h和110?mA/cm2×(4?h+50?min)进行电解后可分别获得氢含量为140±20?ppm和260±20?ppm的管材。当温度循环为400~200℃，实际升温和降温速率分别约为10℃/min和0.75℃/min时，通过调节压力和保温时间，仅单次热循环即可获得氢化物取向因子高达0.7的管材。      

敏化处理对316NG奥氏体不锈钢疲劳裂纹扩展行为的影响

在模拟压水堆腐蚀环境条件下,进行了未敏化与725℃敏化处理的316NG奥氏体不锈钢腐蚀疲劳实验。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、金相显微镜(OM)分析了试样微观结构、偏析相化学成分及裂纹扩展状况,研究了材料疲劳裂纹扩展行为。研究结果表明:敏化处理可显著抑制316NG奥氏体不锈钢在腐蚀环境中的疲劳裂纹扩展;裂纹扩展速率由未经敏化处理的2.21×10~(-4) mm/次减小到敏化处理10min的1.02×10~(-4) mm/次。敏化处理试样的偏析相颗粒数量增多,萌生的支裂纹也增多,导致裂纹扩展速率减小。但是,敏化处理会导致偏析相颗粒中Cr元素含量增加,颗粒附近的基体成为贫铬区,电化学腐蚀加剧,促进裂纹的扩展。     

用正电子湮灭技术研究裂纹顶端塑性区内的缺陷分布

本文用多普勒加宽谱研究了钢材裂纹顶端塑性区内的应变分布及其充氢后的变化。 40MnNb中强度石油用钢在H_2S介质中使用发生氢脆。用这种钢制成10×20×160悬臂梁试样,线切割和疲劳裂纹总长度为5.977mm,经抛光后在悬臂梁上加载,作用于裂纹顶端的应力场强度因子K_I=273kg/mm~(3/2),然后加楔固定裂纹顶端的张开位移。在加载的情况下线切割成2×20×40(mm)薄片状恒位移试样,切割面经砂纸磨光,     

CRDM钩爪用stellite-6合金冲击磨损性能研究

采用自制的试验机模拟核电厂一回路水质,研究不同温度和应力下控制棒驱动机构(CRDM)钩爪用stellite-6合金的冲击磨损性能。研究结果表明:正常接触条件下,温度对冲击磨损性能的影响较小,合金尺寸变化速率约为1×10~(-8)mm/次,质量变化速率约为2×10~(-6) mg/次;高接触应力下,合金的冲击磨损机制为塑性变形和疲劳剥落;室温、90℃和150℃下,合金尺寸变化速率分别为:1.3×10~(-7) mm/次、4.7×10~(-7) mm/次和5.3×10~(-7) mm/次,质量变化速率分别为7.5×10~(-6) mg/次、4.17×10~(-5) mg/次和4.83×10~(-5) mg/次。     

石墨的热中子吸收截面测量

本文利用脉冲中子源法测量了一批石墨的热中子吸收截面。测量的几何曲率范围是(0.699—13.26)×10~(-3)厘米~(-2)。由于几何曲率在6.341×10~(-3)厘米~(-3)以上时,实验上得不到恒定的衰减常数,所以用来求热中子吸收截面的几何曲率范围为(0.699—6.341)×10~(-3)厘米~(-2)。石墨密度为1.653克/厘米~3,测量温度为14.5℃。求得石墨热中子吸收截面σ_α=4.03±0.13毫靶,扩散系数D_0=(2.073±0.025)×10~5厘米~2·秒~(-1),扩散冷却系数C=(3.17±0.49)×10~6厘米~4·秒~(-1)。换算到标准条件(密度1.60克/厘米~3,温度20℃),D_0=(2.160±0.026)×10~5厘米~2·秒~(-1),C=(3.41±0.51)×10~6厘米~4·秒~(-1)。