核用金屬材料【稀缺資源，路過別錯過】-wenkub.com
2024-10-31 23:11 本頁面
【正文】 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 承受疲勞負(fù)荷的構(gòu)件，在運行過程中，其工作應(yīng)力應(yīng)力偶爾會有超過材料疲勞極限的過載運行現(xiàn)象 過載損傷可以認(rèn)為是由于引發(fā)了非擴(kuò)展性的始裂紋達(dá)到了擴(kuò)展性裂紋的臨界尺寸，使此裂紋在過載后的恒載運行中不斷擴(kuò)展導(dǎo)致失效斷裂 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 按斷裂前金屬在宏觀上能貢獻(xiàn)的延性或韌性的大小來分。 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 、氣蝕和流動加速腐蝕 由于固體、液體或者氣體向固體表面不斷進(jìn)行動態(tài)撞擊導(dǎo)致表面被磨去的現(xiàn)象稱為沖蝕 例如：氣輪機(jī)的葉片被凝結(jié)的水滴撞擊；冷凝器的管段受到蒸氣的沖蝕；彎管處所受的水流的沖蝕 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 由于流動液體中的氣泡撞擊破裂形成的振動波而引起固體表面局部被磨去的現(xiàn)象稱為氣蝕 這也是一種常見的磨損現(xiàn)象，如一些泵和閥門的氣蝕 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 流動加速腐蝕是腐蝕性的介質(zhì)流體，在局部形成湍流，大大加快了氧化膜的溶解和化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)的速度，使局部腐蝕迅速加快的現(xiàn)象 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 構(gòu)件在交變載荷的長時間作用下發(fā)生失效的現(xiàn)象稱為疲勞 構(gòu)件的疲勞破壞一般分為裂紋萌生、疲勞擴(kuò)展、瞬時斷裂等幾個階段。如核電站高溫水中僅有幾個 ppm的氯離子便可使奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕。 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 金屬在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下發(fā)生開裂稱為應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕是一種極為隱蔽的局部腐蝕，常常造成嚴(yán)重破壞 三、 使用過程中產(chǎn)生的缺陷 應(yīng)力腐蝕的特點如下： （ 1）應(yīng)力腐蝕要在拉應(yīng)力作用下才發(fā)生，而且主要是在殘余應(yīng)力的作用下發(fā)生。 鑄件中常會混入的氧化物、硫化物、氮化物、硅酸鹽等非金屬夾雜物，即有內(nèi)部生成的，也有外部掉入的。有時以單個出現(xiàn)，有時以成堆的形式密集在局部區(qū)域，其形狀有球形、蟲形等 二、金屬材料加工 ?夾渣 夾渣是殘留在焊道之間或焊道與坡口側(cè)壁之間的熔渣 夾渣有多種形狀，可能是單個的顆粒狀夾渣，也可能是呈條狀或線狀的連續(xù)夾渣。 ?擠壓 工藝產(chǎn)生缺陷的主要類型有疏松、裂紋、折疊和一些線性缺陷。這種加工方法稱為 自由鍛 利用鍛模使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法稱為 模鍛 二、金屬材料加工 ?擠壓 擠壓是坯料在壓力下從?？字袛D出，橫截面變小，長度增加的加工方法 在核工業(yè)，它是鈾及鈾合金廣泛采用的加工方法之一 二、金屬材料加工 ?冷拔 冷拔是坯料在拉力下從?？桌?，橫截面變小，長度增加的加工方法 ?沖壓 沖壓是板材在壓力下從?？字袛D出，橫截面變小，長度增加的加工方法 二、金屬材料加工 ?壓力加工后的組織與性能 金屬冷塑性變形后，晶粒變形或破碎，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金屬的強(qiáng)度、硬度逐漸升高，塑性、韌性逐漸下降，產(chǎn)生了加工硬化 二、金屬材料加工 ?常見壓力加工缺陷 ?鍛件常見缺陷 (1)金屬在高溫下表面氧化，形成脫碳層，稱氧化、脫碳。 通過合理設(shè)計的軋輥，可生產(chǎn)出不同截面的板材和其他型材。 二、金屬材料加工 ?變形與開裂 淬火時產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。 二、金屬材料加工 ?過熱和過燒 由于加熱溫度過高或保溫時間過長而造成奧氏體晶粒粗大的缺陷叫過熱。同時鋼表層中的碳被氧化，生成二氧化碳，即造成脫碳。核電主設(shè)備用的低合金高強(qiáng)度鋼都要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 按回火溫度的不同分可為 低溫、中溫、高溫回火 ，以獲得不同要求的硬度、強(qiáng)度和韌性。 只有達(dá)到臨界冷卻速度，奧氏體才能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 二、金屬材料加工 與退火的不同在于冷卻速度較快，組織中珠光體增多，珠光體片層變薄。 其主要目的是消除焊接、冷加工、鍛壓等加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 根據(jù)工藝和目的不同，退火可分為 完全退火 ， 不完全退火，消應(yīng)力退火 等。 例如鋼中的銅 、 硫 、 磷 、 氫等元素是越少越好 一、金屬材料 金屬材料被腐蝕后，某些合金成分隨同一回路水流入堆芯，受到中子的照射會生成放射性核素而產(chǎn)生放射性，這個過程叫活化，產(chǎn)生的放射性產(chǎn)物叫活化產(chǎn)物 堆芯材料以及和一回路水接觸的材料中所含的元素成分必須是在中子流中活化較弱，而且必須有很好的耐腐蝕性 一、金屬材料 高能量和高通量的輻照，金屬的電化學(xué)性能和腐蝕性能會發(fā)生下列變化： ?輻射分解效應(yīng)使分解產(chǎn)物 O H2O2的濃度增加，加快了一般鋼材的氧化腐蝕速度。但快中子堆的中子能量大，中子損失影響不大。鈦合金不發(fā)生接觸腐蝕和潰瘍腐蝕，特別重要的是不發(fā)生應(yīng)力腐蝕 一、金屬材料 天然存在的裂變材料只有 235U，它是鈾的一種同位素 壓水堆核電站常用 UO2作為裂變材料 一、金屬材料 二氧化鈾和鈾的化合物是制造燃料元件的主要核材料之一 二氧化鈾在熔點以下只有一種結(jié)晶形態(tài)，并且是各項同性 二氧化鈾的熱導(dǎo)系數(shù)很低，具有良好的耐腐蝕性能 一、金屬材料 核燃料元件的包殼是用于保護(hù)核燃料不受冷卻劑的腐蝕和其它機(jī)械損傷，并防止裂變產(chǎn)物進(jìn)入冷卻回路。這些設(shè)備
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