Отправить статью по E-mail Радиационное и термическое охрупчивание корпусных реакторных сталей: связь механизмов охрупчивания и разрушения с характеристиками зарождения и распространения микротрещин. Часть 3. Моделирование хрупкого разрушения и анализ связи характеристик зарождения и распространения микротрещин с механизмами охрупчивания
- Авторы: Марголин Б.З.1, Фоменко В.Н.1, Швецова В.А.1, Юрченко Е.В.1
-
Учреждения:
- НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
- Выпуск: № 2(118) (2024)
- Страницы: 166-186
- Раздел: Радиационное материаловедение
- URL: https://journals.rcsi.science/1994-6716/article/view/306077
- DOI: https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-118-2-166-186
- ID: 306077
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Радиационное и термическое охрупчивание корпусных реакторных сталей исследуется с точки зрения связи характеристик хрупкого разрушения на микро- и макроуровнях. Для прогнозирования характеристик хрупкого разрушения на макроуровне (таких как трещиностойкость и разрушающее напряжение) и определения критических параметров, контролирующих зарождение и распространение микротрещин, используется вероятностная модель хрупкого разрушения Prometey.
Экспериментальные и расчетные исследования выполнены для сталей 15Х2НМФА и A533, которые используются для корпусов реакторов типа ВВЭР и PWR. Эти материалы исследованы в следующих состояниях: 1) исходном (состояние поставки); 2) термически охрупченном, которое моделирует упрочняющий механизм охрупчивания; 3) термически охрупченном, которое моделирует неупрочняющий механизм охрупчивания; 4) облученном. Представлены результаты испытаний в температурном диапазоне хрупкого разрушения образцов разной геометрии (цилиндрических гладких образцов, цилиндрических образцов с кольцевым надрезом, образцов с трещиной) из корпусных реакторных материалов в различных состояниях и результаты прогнозирования на основе модели Prometey. Установлена связь механизмов охрупчивания и мод разрушения с локальными характеристиками зарождения и распространения микротрещин.
Об авторах
Б. З. Марголин
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Автор, ответственный за переписку.
Email: mail@crism.ru
д-р техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
В. Н. Фоменко
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
В. А. Швецова
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Email: mail@crism.ru
канд. физ.-мат. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Е. В. Юрченко
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
Список литературы
- Марголин Б. З., Фоменко В. Н., Гуленко А. Г., Костылев В. И. Швецова В. А . Дальнейшее развитие модели Prometey и метода Unified Curve. Часть 1. Развитие модели Prometey // Вопросы материаловедения. – 2016. – № 4 (88). – С. 120–150.
- Margolin, B.Z., Fomenko, V.N., Gulenko, A.G., Kostylev, V.I., Shvetsova, V.A ., Further improvement of the Prometey model and Unified Curve method. Part 1. Improvement of the Prometey model. Eng.Fract.Mech . 2017, No 182, pp. 467–486.
- Рыбин В. В . Большие пластические деформации и разрушение металлов. – М., Металлургия, 1986. – 224 с.
- Mudry, F ., A local approach to cleavage fracture, Nuclear Engineering and Design , 1987, No 105, pp. 65–76.
- Марголин Б. З., Швецова В. А., Гуленко А. Г., Костылев В. И . Применение нового критерия хрупкого разрушения для прогнозирования трещиностойкости сталей для сосудов давления // Проблемы прочности. – 2006. – № 29(9). – С. 697–713.
- Margolin, B.Z., Shvetsova, V.A., Gulenko, A.G., Kostylev, V.I. , Application of a new cleavage fracture criterion for fracture toughness prediction for RPV steels, Fatigue & Frac. of Engng. Ma- ter. & Struc., 2006, No 29 (9), pp. 697–713.
- Марголин Б. З., Гуленко А. Г., Николаев В. А., Рядков Л. Н. Новый инженерный метод для прогнозирования температурной зависимости трещиностойкости сталей для сосудов давления // Проблемы прочности. – 2003. – № 5. – С. 12–35.
- Марголин Б. З., Фоменко В. Н., Гуленко А. Г., Костылев В. И . Дальнейшее развитие модели Prometey и метода Unified Curve. Часть 2. Развитие метода Unified Curve // Вопросы материаловедения. – 2016. – № 4(88). – C. 151–178.
- Margolin, B.Z., Fomenko, V.N., Gulenko, A.G., Kostylev, V.I., Shvetsova, V.A. , On issue of comparison of the Unified Curve and Master Curve methods and application for RPV structural integrity assessment, Strength of Materials , 2016, No 48 (2), pp. 227–250.
- Margolin, B.Z, Yurchenko, E.V., Morozov, A.M., Pirogova, N.E., Brumovsky, M., Analysis of a link of embrittlement mechanisms and neutron flux effect as applied to reactor pressure vessel materials of WWER, J. Nucl. Mater ., 2013, No 434, pp. 347–356.
- Margolin, B.Z., Shvetsova, V.A.,·Gulenko, A.G ., Radiation embrittlement modelling in multi-scale approach to brittle fracture of RPV steels, Int. J. Fract ., 2013, No 179, pp. 87–108.
- Kandidis, E., Marini, B., Allais, L., Pineau, A. , Validation of a statistical criterion for intergranular brittle fracture of a low alloy steel through uniaxial and biaxial (tension-torsion) tests, Int. J of Fracture, 1994, No 66, pp. 273–294.
- Yahya, O.M.L., Borit, F.B., Piques, R., Pineau, A. , Statistical modelling of intergranular brittle fracture in low alloy steel, Fat. & Fract. of Eng. Mater. & Struct. , 1998, V. 21, Is. 12, pp. 1485–1502.
- Margolin, B.Z., Shvetsova, V.A., Gulenko, A.G., Kostylev, V.I ., Prometey local approach to brittle fracture: development and application, Eng. Fract. Mech ., 2008, V. 75, pp. 3483–3498.
- Gurovich, B.A., Kuleshova, E.A., Shtrombakh, Y.I., et al ., Intergranular and intragranular phosphorus segregation in Russian pressure vessel steels due to neutron irradiation, J. Nucl. Mater ., 2000, No 279, pp. 259–272.
- Hawthorne, J.R. , Radiation embrittlement, Briant C., Banerji S. (Eds.), Embrittlement of engineering alloys, New York: Academic Press, 1983.
Дополнительные файлы
