Акустичні та пружні властивості складових стінки корпусу реактора ВВЕР-440

О. І. Запорожець, М. О. Дордієнко, В. А. Михайловський

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 18.05.2016. Завантажити: PDF

За допомогою автоматизованого імпульсного пристрою власної розробки на частотах 10—30 МГц виміряно об’ємні швидкості ($v_{ij}$) ультразвуку (УЗ) в різних геометричних напрямках і на різних ділянках зразків зі складових архівного фраґменту стінки корпусу реактора ВВЕР-440 (сталі 15Х2МФА і 08Х18Н10Т) та корпусної сталі 15Х2НМФА реактора ВВЕР-1000, а також густину зразків ($\rho$). За значеннями $v_{ij}$ та $\rho$ вивчено акустичну та пружню анізотропію стопів, їхню однорідність, а також здійснено текстурну УЗ-аналізу двох шарів натопленого покриття стінки корпусу реактора ВВЕР-440. На відміну від зразків з корпусних сталей обох реакторів, у натопі зі сталі 08Х18Н10Т зафіксовано акустичну та пружню неоднорідності, анізотропію швидкостей УЗ (до 26%) та відповідних пружніх модулів (до 52%), що зумовлено наявністю в матеріялі чітко вираженої неоднорідної текстури, близької до аксіяльної. За температурними залежностями поздовжньої швидкости УЗ $v_{l}(T)$ в зразках зі складових стінки корпусу реактора ВВЕР-440 побудовано залежності від $T$ пружніх модулів $E$, $G$ і $B$ в загальному температурному інтервалі 0—300°C для напрямку, нормального до поверхні стінки. Залежності $v_{l}(T)$ і $E(T)$ було використано в попередніх роботах авторів в якості калібрувальних. Відзначається, що основна частина результатів публікується вперше і їх необхідно враховувати при аналізі механічних властивостей корпусів реакторів ВВЕР та при використанні методів їх неруйнівного УЗ-контролю.

Ключові слова: сталі 08Х18Н10Т, 15Х2МФА, 15Х2НМФА, об’ємні швидкості ультразвуку, пружні властивості, пружня анізотропія, текстура, неоднорідність.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v38/i06/0795.html

PACS: 06.60.Mr, 28.41.Qb, 43.58.+z, 62.20.D-, 81.40.Ef, 81.40.Jj, 81.70.Cv


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Р. К. Мелехов, В. І. Похмурський, Конструкційні матеріали енергетичного обладнання. Властивості, деградація (Київ: Наукова думка: 2003).
  2. O. I. Zaporozhets, A. V. Lichko, V. V. Nemoshkalenko, and A. I. Nosar, Met. Phys. Adv. Tech., 17: 961 (1999).
  3. О. І. Запорожець, М. О. Дордієнко, В. А. Михайловський, В. Б. Молодкін, А. І. Носар, Ю. О. Фролов, А. П. Шпак, Збірник наукових статей за результатами 2004–2006 рр. програми НАН України «Ресурс» (Київ: Інсти-тут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України: 2006), с. 212.
  4. Н. А. Дордиенко, О. И. Запорожец, В. А. Михайловский, В. Б. Молодкин, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 7: 949 (2012).
  5. O. I. Zaporozhets, S. A. Kotrechko, N. A. Dordienko, V. A. Mykhailovsky, and A. V. Zatsarnaya, Problems of Atomic Science and Technology, 96, No. 2: 197 (2015).
  6. М. О. Дордієнко, О. І. Запорожець, Р. О. Мазманян, В. А. Михайловський, Ю. О. Фролов, А. П. Шпак, Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конс-трукцій, споруд та машин: Збірник наукових статей за результатами, отриманими у 2007–2009 рр. (Київ: Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України: 2009), с. 299.
  7. D. S. Kuperman and K. J. Reimann, IEEE Transactions on Sonics and Ultra-sonics, SU-27, No. 1: 7 (1980). Crossref
  8. C. M. Sayers, J. Phys. D: Appl. Phys., 15, No. 11: 2157 (1982). Crossref
  9. A. J. Allen, M. T. Hutchings, C. M. Sayers, D. R. Allen, and R. L. Smith, J. Appl. Phys., 54, No. 2: 555 (1983). Crossref
  10. R. B. Thompson, J. F. Smith, S. S. Lee, and G. C. Johnson, Metall. Trans. A, 20: 2431 (1989). Crossref
  11. M. Hirao and N. Hara, Appl. Phys. Lett., 50, No. 20: 1411 (1987). Crossref
  12. E. Holms and D. Beasley, J. Iron Steel Inst., 200: 283 (1962).
  13. J. Lewandowski, Ultrasonics, 24, No. 2: 73 (1986). Crossref
  14. M. Hirao, H. J. Fukuoka, K. Fujisawa, and R. Murayama, Metall. Trans. A, 20: 2385 (1989). Crossref
  15. А. А. Хлыбов, В. Г. Васильев, А. Л. Углов, Заводская лаборатория. Диагно-стика материалов, 73, № 12: 46 (2007).
  16. А. А. Хлыбов, В. Г. Васильев, А. Л. Углов, Атомная энергия, 106, № 1: 31 (2009).
  17. А. А. Хлыбов, А. Л. Углов, Труды Нижегородского государственного тех-нического университета им. Р. Е. Алексеева, № 1: 220 (2013).