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。

新锆合金低周疲劳特性研究

采用薄壁管材试样,对f9.50.57mm规格的2种新型锆合金管材进行了5个应变水平下的低周疲劳实验,且对其中的两个应变水平做了统计分析。对实验数据处理后,得到了管材的Det-N关系曲线和疲劳拟合曲线方程。并对管材在不同应变水平的低周疲劳断口做了金相和SEM分析,讨论了新型锆合金薄壁管材的低周疲劳断裂机理。

钒合金的氢释放和室温蠕变

研究所用钒合金试样为V-6W-2.5Ti及V-4Cr-4Ti合金,并且通过气相渗氢,改变合金的氢含量。测试了合金在不同拉伸应变速率下的强度和恒载荷作用下合金的变形及试验前后合金含氢量的变化。研究结果表明,合金的氢致硬化效果明显,强度随拉伸应变速率的升高而增加。发现合金在拉应力和室温条件下,就存在氢释放行为及在高应力作用下的蠕变行为,并因此影响合金的力学性能和变形特征。

含氢钒合金的氢释放和室温蠕变

由于良好的高温力学性能，高热能应力因子以及低的活化性能等等，钒合金是很好的聚变工程结构材料，也是很有潜力的储氢材料。钒合金在堆内使用时，处于氢及其同位素的环境中，因此氢致力学性能降低和氢脆是倍受关注的一个问题。