Processing math: 100%

Фізично обґрунтований критерій визначення критичної температури крихкости за випробувань на ударну в’язкість реакторних криць і їхніх зварних швів

С. Котречко1, В. Ревка2, К. Сорока1

1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Інститут ядерних досліджень НАН України, просп. Науки, 47, 03680 Київ, Україна

Отримано: 10.08.2023; остаточний варіант - 22.08.2023. Завантажити: PDF

Спираючись на уявлення щодо фізичної природи крихкости та пластичности металу запропоновано критерій визначення критичної температури крихкости за випробувань на ударну в’язкість. Показано, що в першому наближенні критерій сталости величини локальної пластичної деформації в околі концентратора напружень може використовуватися для кориґування порогового рівня ударної в’язкости KCVth в залежності від величини границі плинности σ0.2 металу. Одержано наближену аналітичну залежність рівня KCVth від величини σ0.2 корпусного металу для реакторів ВВЕР-1000. Теоретично обґрунтовано, що пороговий рівень KCVth ударної в’язкости не є однозначною функцією величини σ0.2. На рівень KCVth додатковий вплив має здатність металу чинити опір крихкому руйнуванню в умовах концентрації напружень. Одержано наближену залежність, яка уможливлює прогнозувати рівень KCVth з урахуванням міцности металу σ0.2. В інтервалі значень σ0.2 = 400–690 МПа ця залежність узгоджується з пороговими значеннями, яких наведено в стандарті ПНАЕ Г-7-002-86.

Ключові слова: критична температура крихкости, пороговий рівень ударної в’язкости, радіяційне окрихчення, тест за Шарпі, реакторні криці.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i08/1015.html

PACS: 46.50.+a, 62.20.fk, 62.20.fq, 62.20.mj, 62.20.mm, 62.20.mt, 81.40.Np


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Standard Practice for Design of Surveillance Programs for Light-Water Moderated Nuclear Power Reactor Vessels, ASTM E185-16 (2016).
  2. K. Wallin, Innovative Approaches to Irradiation Damage and Fracture Analysis, ASME Pressure Vessels and Piping Conference-JSME Co-sponsorship (July 23–27, 1989, Honolulu, Hawaii).
  3. B. Tanguy, J. Besson, R. Piques, and A. Pineau, Engng. Fract. Mech., 72: 49 (2005). Crossref
  4. Normy Raschyota na Prochnost Oborudovaniya i Truboprovodov Atomnykh Ehnergeticheskih Ustanovok [Standards for Strength Calculation of Equipment and Pipelines of Nuclear Power Plants], PNAE G-7-002-86 (in Russian).
  5. S. A. Kotrechko and Yu. Ya. Meshkov, Problemy Prochnosti, No. 4: 352 (2001) (in Russian).
  6. S. A. Kotrechko, Yu. N. Podrezov, I. N. Maksimchuk, and A. V. Kranikov, Mekhanicheskoe Razrushenie Materialov [Mechanical Failure of Materials]. Inorganic Materials Science (Eds. G. G. Gnesin and V. V. Skorohod) (Kiev: Naukova Dumka: 2007), vol. 1 (in Russian).
  7. S. A. Kotrechko, Yu. Ya. Meshkov, and G. S. Mettus, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 12, No. 6: 3 (1990) (in Russian).
  8. S. A. Kotrechko and Yu. Ya. Meshkov, Ukr. Phys. J., 36, No. 7: 1087 (1991) (in Russian).
  9. S. A. Kotrechko, Yu. Ya. Meshkov, G. S. Mettus, and D. I. Nikonenko, Problemy Prochnosti, No. 1: 72 (2000).
  10. S. A. Kotrechko and Yu. Ya. Meshkov, Problemy Prochnosti, No. 2: 55 (2009) (in Russian).
  11. S. A. Kotrechko and Yu. Ya. Meshkov, Predelnaya Prochnost. Kristally, Metally, Konstruktsii [Ultimate Strength. Crystals, Metals, Structures] (Kiev: Naukova Dumka: 2008) (in Russian).
  12. Materialy Metalevi. Vyprobuvannya na Udarnyi Vygyn za Charpi. Chastyna 1. Metody Vyprobuvannya [Metallic Materials. Charpy Impact Bending Test. Part 1. Test Method], DSTU EN 10045-1:2006 (in Ukrainian).
  13. S. Kotrechko, B. Strnadel, and I. Dlouhy, Appl. Fract. Mech., 47: 171 (2007). Crossref
  14. Inzhenernaya, Nauchnaya i Tekhnicheskaya Podderzhka. Metodika Opredeleniya Radiatsionnogo Okhrupchivaniya Metalla Korpusov Reaktorov i Srokov Vygruzki Obraztsov-Svideteley po Rezultatam Ikh Ispytaniy, [Engineering, Scientific and Technical Support. Method for Determining the Radiation Embrittlement of The Metal of Reactor Vessels and The Timing of Unloading Witness Samples Based on The Results of Their Tests], SOU NAEK 087:2015 (in Russian).
  15. F. J. Zerilli, and R. W. Armstrong, J. Appl. Phys., 65, No. 5: 1816 (1987). Crossref
  16. V. D. Yaroshevich and D. G. Ryvkina, Fiz. Met. Metalloved., 31, Iss. 6: 1293 (1971) (in Russian).