Исследование сопротивления ползучести ферритно-мартенситной стали  16Х12МВСФБР (ЭП-823)

Исследование сопротивления ползучести ферритно-мартенситной стали 16Х12МВСФБР (ЭП-823)

Михаил Беломытцев

Abstract

Приведены результаты испытаний на ползучесть образцов стали 16Х12МВСФБР (ЭП-823) в интервале температур 600 – 760 ºС и напряжениях от 70 до 310 МПа. Показано, что при парном анализе экспериментальных данных (напряжений и скоростей ползучести) их представление в логарифмических измерениях обеспечивают лучшее описание, чем в полулогарифмических. Получены уравнения связи напряжений, скоростей ползучести и температуры по модели Холломона (Ларсена-Миллера) и определены коэффициенты этих уравнений. С помощью найденных уравнений рассчитаны пределы ползучести по допуску на скорость деформации 1, 0,1 и 0,01 %/час и скорости ползучести для напряжений 100 – 220 МПа. Обсуждены точность и применимость методики эксперимента и способов (моделей) описания результатов.

Keywords

жаропрочные стали, уравнения ползучести, пределы ползучести

About the Author

Михаил Беломытцев

Russian Federation

References

1. Бескоровайный Н.М., Калин Б.А., Платонов П.А,, Чернов И.И. Конструкционные материалы ядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1995. 704 с.

2. Солонин М.И., Решетников Ф.Г., Иолтуховский А.Г., Никулина А.В. Новые конструкционные материалы активных зон ядерных энергетических установок // Физика и химия обработки материалов. 2001. ; № 4. С. 17 – 27.

3. Физико-энергетический институт: – летопись в судьбах./ Под ред. А.В. Зродникова. /ГНЦ РФ ФЭИ им. А.И. Лейпунского. – Обнинск. ГНЦ ФР ФЭИ. 2006. – 334 с.

4. Герасимов В.В., Монахов А.С. Материалы ядерной техники. Учебник для ВУЗов. «-е изд., перераб и доп. – М., Энергоатомиздат. 1982. 312 с.

5. Бескоровайный Н.М., Беломытцев Ю.С., Абрамович М.Д., Иванов В.К., Шулепов В.И. Конструкционные материалы ядерных реакторов. В 2-х частях. Ч. II. Структура, свойства, назначения. Атомиздат. 1977. С. 256.

6. Ибрагимов Ш.Ш., Кирсанов В.В., Пятилетов Ю.С. Радиационные повреждения металлов и сплавов. М.: Энергоатомиздат. 1985. 240 с.

7. Физическое материаловедение. Учебник для вузов. /Под общей ред. Б.А. Калина. – М.: НИЯУ МИФИ, 2012. Том 6. Конструкционные материалы ядерной техники. /Б.А. Калин, П.А. Платонов, Ю.В. Тузов, И.И. Чернов, Я.И, Штромбах. – М.: НИЯЯУ МИФИ, 2012. – 736 с.

8. Фрост Б. Твэлы ядерных реакторов. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат. 1986. 248 с.

9. Ланская К.А. Высокохромистые жаропрочные стали. М., Металлургия, 1976, 216 с.

10. Химушин Ф.Ф.. Нержавеющие стали. М.: Металлургия, 1967, 800 с.

11. Вотинов С.Н., Головин И.С., Колотушкин В.П. Проблемы разработки перспективных материалов для оболочек твэлов пеакторов на быстрых нейтронах, в сб. Атомные электростанции России. 60 лет атомной промышленности. М., 2005. с. 313 – 335.

12. Русанов А.Е., Троянов В.М,, Беломытцев Ю.С., Шулепин С.В. Разработка и исследование оболочечных сталей для твэлов ЯЭУ с тяжёлым теплоносителем. . Сборник докладов конф. „Тяжёлые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях”. – Обнинск. ГНЦ РФ-ФЭИ. 1999. Т.2. С.673 – 685.

13. Мальцев В.В., Огородов А.М,, Росляков В.Ф., Сергеев Г.А., Шейнкман А.Г. Опыт эксплуатации твэлов и ТВС реактора БН-600. Радиационное материаловедение Алушта. 22 – 25 мая 1990 г. – Харьков. ХФТИ. 1990. Т.4. С. 105 – 112.

14. Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова М.В., Чернов В.М., Цвелёв В.В,, Солонин М.И,, Голованов В.Н., Шамардин В.К. Разработка жаропрочной 12 %-ной хромистой стали 16Х12В2ТаР нового поколения с быстрым спадом наведённой активности для атомной энергетики России. / Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 11. С. 60 – 64.

15. Целищев. А.В., Агеев В.С., Буданов Ю.П., Митрофанова Н.М. Разработка конструкционной стали для твэлов и ТВС быстрых реакторов. /Атомная энергия. 2010. Т.108. Вып. 4. С. 217 – 222.

16. Солонин М.И., Иолтуховский А.Г., Бибилашвили Ю.К., Леонтьева-Смирнова М.В., Медведева Е.А., Митрофанова Н.М., Буданов Ю.П., Чернов В.М., Целищев А.В. Проблемы создания и модификации нержавеющих сталей для деталей активных зон ядерных реакторов на быстрых нейтронах и термоядерного реактора синтеза. / Физика и химия обработки материалов. 2001. ;№ 5. С. 5 - 13.

17. Драгунов Ю.Г., Зубченко А.С., Каширский Ю.В.Дегтярёв А.Ф., Жаров В.В., Колосков М.М,, Орлов А.С., Скоробогатых В.Н. Марочник сталей и сплавов. ;4-е изд, перераб и доп. Под общей ред. Ю.Г., Драгунова и А.С. Зубченко М.: 2015. 1216 с.

18. Леонтьева-Смирнова М.В., Агафонов А.Н., Ермолаев Г.Н., Иолтуховский А.Г., Можалов Е.М., Ревизников Л.И., Цвелёв В.В., Чернов В.М., Буланова Т.М., Голованов В.Н., Островский З.О., Шамардин В.К., Блохин А.И., Иванов М.Б., Козлов Э.В,, Колобов Ю.Р., Кардашев Б.К. Микроструктура и механические свойства малоактивируемой ферритно-мартенситной стали ЭК-181 (RUSFER-EK-181). / Перспективные материалы. 2006. № 6. с. 40 – 52.

19. Солонин М.И., Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова М.В., Бибилашвили Ю.К., Голованов В.Н., Кондратьев В.П., Чернов В.М., Шамардин В.К. Малоактивируемая жаропрочная радиационностойкая сталь. Патент на изобретение № 2211878, 2003.

20. Бобков В.П., Блохин А.И., Румянцев В.Н., Соловьёв В.А., Тарасиков В.П.. .Справочник по свойствам материалов для перспективных реакторных технологий. Том 5. Свойства реакторных сталей и сплавов. Под ред. В.М. Поплавского /М.: ИздАТ, 2014. 584 с.

21. Ватулин А.В. Конструкционные и топливные материалы активных зон ядерных реакторов (состояние и направление развития). / Топливный цикл ядерной энергетики России. Научные проблемы и перспективы / М., ФГУП ВНИИНМ. 2006. С. 113 - 130.

22. Розенберг В.М. Основы жаропрочности металлических материалов. М.: Металлургия. 1973. 328 с

23. Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова М.В., Чернов В.М., Цвелев В.В., Солонин М.И., Голованов В.Н., Шамардин В.К. Разработка жаропрочной 12% хромистой стали 16Х12В2ФТаР нового поколения с быстрым спадом наведенной активности для нужд атомной энергетики России. Вопросы атомной науки и техники (Харьков). 2003. № 6. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 60-64. 24. Nikitina A.A., Ageev V.S., Chukanov A.P., Tsvelev V.V., Porezanov N.P., Kruglov O.A. R&D of ferritic–martensitic steel EP450 ODS for fuel pin claddings of prospective fast reactors. Journal of Nuclear Materials 428 (2012) 117–124. 25. Ioltukhovskiy A.G., Blokhin A.I., Budylkin N.I, Chernov V.M., Leont'eva-Smirnova M.V., Mironova E.G., Medvedeva E.A., Solonin M.I., Porollo S.I., Zavyalsky L.P. Material science and manufacturing of heat-resistant reduced-activation ferritic-martensitic steels for fusion. Journal of Nuclear Materials 283-287 (2000) 652-656. 26 Ioltukhovskiy A.G., Leonteva-Smirnova M.V., Solonin M.I., Chernov V.M., Golovanov V.N., Shamardin V.K., Bulanova T.M., Povstyanko A.V., Fedoseev A.E.. Heat resistant reduced activation 12% Cr steel of 16Cr12W2VTaB type-advanced structural material for fusion and fast breeder power reactors. Journal of Nuclear Materials 307–311 (2002) 532–535. 27. Зеленский Г.К., Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова М.В., Науменко И.А., Толкаченко С.А исследование коррозионной стойкости стальной оболочки твэла в свинцовом теплоносителе. Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 11. С: 34-39.

24. Иолтуховский А.Г., Ланская К.А,. Беломытцев Ю.С., Саратовский Л.Н. Выбор режимов термообработки 12 ;-ной хромистой стали ЭП-823 применительно к условиям работы чехлов ТВС реактора БН-600. – Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомное материаловедение. 1985. Вып 2 (19). С. 65 – 70.

25. Бибилашвили Ю.К., Иолтуховский А.Г., Казённов Ю.И., Буданов Ю.П., Чернов В.М. Служебные характеристики 12 %-ных хромистых сталей применительно к условиям работы элементов активных зон реакторов со свинцовым и свинцово-висмутовым теплоносителями. Сборник докладов конференции „Тяжёлые жидкометаллические теплоносители в ядерных технрологиях.” – Обнинск. ГНЦ РФ-ФЭИ. 1999. Т. 2. С. 782 – 791.

26. Иолтуховский А.Г., Леонтьева-Смирнова М.В., Агеев В.С., Голованов В.Н., Кондратьев В.П., Шамардин В.К., Чернов В.М. Влияние исходного структурного состояния на склонность 12 % хромистой стали к охрупчиванию под облучением. Третья межотраслевая конференция по реакторному материаловедению. Дмитровград. 27 – 30 октября 1992 г. Дмитровград. ГНЦ РФ-НИИАР. 1994. Т. 2. С. 56 – 68.

27. Хабаров В.С., Поролло С.И. Влияние исходной термообработки на механические свойства облучённых ферритно-мартенситных сталей ЭИ-842, ЭП-450 и ЗП-823. Сборник докладов Пятой межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. Дмитровград. 8 – 12 сентября 1997 г. Дмитровград. ГНЦ РФ-НИИАР. 1998. Т. 2. Ч. 2. С. 123 – 135..

28. Шлякман Б.М., Ямпольский О.Н., Ратушев Д.В. Один способ определения константы С в параметре Холломона. Металловедение и термическая обработка металлов, № 9 (663), 2010 г., с. 48 – 51.

Supplementary files

	1. Авторский договор-1
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	Download (262KB)	Indexing metadata ▾

	2. Авторский договор-2
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	Download (432KB)	Indexing metadata ▾

	3. рисунок 1а
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (48KB)	Indexing metadata ▾

	4. рисунок 1б
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (309KB)	Indexing metadata ▾

	5. рисунок 1в
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (331KB)	Indexing metadata ▾

	6. рисунок 2а
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (60KB)	Indexing metadata ▾

	7. рисунок 2б
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (56KB)	Indexing metadata ▾

	8. рисунок 2в
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (78KB)	Indexing metadata ▾

	9. рисунок 3а
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (94KB)	Indexing metadata ▾

	10. рисунок 3б
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (107KB)	Indexing metadata ▾

	11. рисунок 4а
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (63KB)	Indexing metadata ▾

	12. рисунок 4б
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (58KB)	Indexing metadata ▾

	13. рисунок 4в
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (83KB)	Indexing metadata ▾

	14. рисунок 4г
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (61KB)	Indexing metadata ▾

	15. рисунок 4д
	Subject
	Type	Исследовательские инструменты
	View (168KB)	Indexing metadata ▾

Review

For citations:

. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019;62(4).

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)

	Title	Авторский договор-1
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	Авторский договор-2
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 1а
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 1б
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 1в
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 2а
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 2б
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 2в
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 3а
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 3б
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

Username
Password
	Remember me

	Title	рисунок 4а
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 4б
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 4в
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 4г
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

	Title	рисунок 4д
	Type	Исследовательские инструменты
	Date	2017-09-13

User

Izvestiya. Ferrous Metallurgy