Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Zr-2.5Nb

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Zjawisko mikroplastyczności w stopie Zr-2.5Nb stosowanym w przemyśle jądrowym

Skrzypek S. J., Bolanowski K., Nawojowski K.

Inżynieria Powierzchni

2016

Nr 4

7--13

Celem przeprowadzonych badań była analiza zjawiska mikroplastyczności w stopie cyrkonu z niobem Zr-2.5Nb po cyklach cieplnych. Stop ten podobnie jak stopy z rodziny Zircaloy stosowany jest na koszulki paliwowe oraz rury ciśnieniowe w reaktorach jądrowych. Próbkę z badanego stopu poddano eksperymentowi polegającemu na cyklicznym wygrzewaniu i chłodzeniu próbki w piecu elektrycznym pod stałym niskim obciążeniem. Liczba cykli cieplnych wynosiła 100, temperatura cyklu Tc = 70–370°C oraz obciążenie równe naprężeniu σ = 23,74 MPa. Analiza rentgenowska wykazała w próbce w stanie surowym obecność cyrkonu αZr (sieć heksagonalna, 03-065-3366) oraz w próbce po eksperymentach dodatkowo stwierdzono obecność dwutlenku cyrkonu ZrO2 (sieć jednoskośna, 01-078-0047). Warstewka tlenku na powierzchni próbki była cieńsza od 3 μm. Zmiana parametrów komórki elementarnej αZr wynosiła Δa = -0,00245Å oraz Δc = - 0,00383 Å. Zmniejszenie się komórki elementarnej może być wyjaśnione dyfuzją niobu z roztworu stałego Zr(Nb), co prowadzi do wzrostu gęstości wakancji w sieci krystalicznej. Makronaprężenia własne dla próbki po cyklach cieplnych w kierunku osi głównej próbki były rozciągające σx = 110 MPa, a w kierunku prostopadłym do osi próbki – ściskające σy = -156 MPa i zostały zrelaksowane w porównaniu ze stanem wyjściowym. Analiza procesu pełzania wykazała logarytmiczno-normalną zależność pomiędzy odkształceniem plastycznym próbki εpl a czasem t dla temperatury próbki Tp = 70oC. Wydłużenie plastyczne próbki po 100 cyklach cieplnych wynosiło ΔL = 143,49 µm i odpowiadające mu odkształcenie plastyczne εpl = 5,50 ·10-3.

The paper presents results of the analysis of micro-plasticity phenomenon observed in zirconium with niobium alloy Zr-2.5Nb after thermal cycles under low, constant load. This alloy, similarly as Zircaloys, is used as based material for pressure tubes in nuclear reactors and for uranium fuel shields. The sample made of examined alloy has been subjected to cycling heating and cooling in programmable electrical furnace with 100 cycles with the cycle’s temperature range Tc = 70–370°C under low, constant tensile load equal to stress σ = 2.74 MPa. X-ray diffraction analysis showed that the reference sample consisted of zirconium αZr (hexagonal, 03-065-3366) and the sample after the experiments contained additionally zirconium dioxide ZrO2 (monoclinic, 01-078-0047). The oxide layer on the surface was thinner than 3 μm. The change of αZr unit cell parameters was Δa = -0.00245Å and Δc = - 0.00383 Å. The compression of unit cell can be explained by diffusion of niobium atoms from solid solution Zr(Nb) that leads to increased vacancy density in crystal lattice. Residual stresses in sample after the thermal cycles in the main sample’s axis were tensile σx = 110 MPa, while in the perpendicular direction were compressive σy= -156 MPa and both were partially decreased. The creep analysis showed that the relationship between sample plastic deformation (εpl) and time (t) can be described by log-normal function. The total sample elongation after 100 cycles was ΔL = 143.49 µm and plastic deformation εpl = 5,50 · 10-3.

The effect of substrate texture and microstructure on the oxidation kinetics of Zr-2.5Nb alloy

Lin J., Li H., Szpunar J. A.

Archives of Metallurgy and Materials

2005

Vol. 50, iss. 1

159-165

Measurement of oxidation kinetics of as-received Zr-2.5Nb samples, texture modified Zr-2.5Nb samples, and pure zirconium were carried out by using thermo gravimetric analysis (TGA). A role of substrate texture, substrate microstructure on oxidation kinetics and mechanism of oxidation processes was discussed. The substrate exhibits better corrosion resistance after heat treatment at 560C, while the corrosion resistance becomes worse after heat treatment at 855C. The improvement of oxidation resistance of the substrate is due to the decomposition of Beta-Zr phase, rather than the minor change of texture of alfa-Zr phase induced by the heat treatment. Among the samples tested, Zr-2.5Nb substrate after heat treatment at 560C shows the best oxidation resistance, followed by as-received Zr-2.5Nb sample and the Zr-2.5Nb samples with heat treatment at 855C.

Analiza termograwimetryczna (TGA) była uzyta do pomiaru kinetyki utleniania technicznego stopu Zr-2,5Nb wyjściowego, jak również po zmodyfikowaniu jego tekstury i dla czystego cyrkonu. Rozważana jest rola tekstury i mikrostruktury podkładu na kinetykę oraz mechanizm procesu utleniania. Podkład staje sie lepiej odporny na korozje po obróbce cieplnej w temperaturze 560C, a najmniej odporny po obróbce cieplnej w temperaturze 855C. Polepszenie się odporności na utlenianie podkładu wynika raczej z rozkładu fazy beta-Zr niż z nikłej zmiany tekstury fazy alfa-Zr wynikającej z obróbki cieplnej. Wśród badanych próbek podkład Zr-2,5Nb po obróbce cieplnej w temperaturze 560C wykazuje najlepszą odporność na utlenianie. Gorsze własności wykazują próbki dostarczonego technicznego stopu Zr-2,5Nb oraz Zr-2,5Nb po obróbce cieplnej w temperaturze 855C.