液态铅铋环境中15-15Ti奥氏体不锈钢低周疲劳行为研究
发布时间：2021-01-03 11:09
铅铋核反应堆是最有希望首先实现商业化应用的第四代堆型,其燃料包壳内部包覆核燃料、储存裂变产物,外部直接与液态铅铋冷却剂接触,是反应堆安全的第一道屏障。反应堆运行时,包壳承受着冷热循环、机械振动及流致振动造成的交变载荷,这些交变载荷容易导致包壳的低周疲劳破坏,使得包壳萌生裂纹,降低其受用寿命,甚至失效破裂,丧失其结构功能,是反应堆安全运行的重大隐患。因此,开展液态铅铋共晶（Lead-Bismuth Eutectic,LBE）环境下包壳材料的低周疲劳行为研究,探究包壳材料的疲劳断裂机制对燃料组件的设计优化及安全评价分析具有重要科学意义和工程价值。15-15Ti奥氏体不锈钢具有优良的抗中子辐照能力及较好的机械性能,是铅铋核反应堆燃料包壳的候选材料。本文以15-15Ti为研究对象,开展了真空和LBE环境下低周疲劳行为研究,获得了温度、应变幅对15-15Ti低周疲劳行为影响的规律,研究了550℃氧控LBE环境下的15-15Ti疲劳断裂影响机制。本文的主要研究内容与结论如下:（1）研究了真空环境下15-15Ti在不同应变幅（0.3%、0.45%、0.6%、0.75%、0.9%）和温度（室温（Roo...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１第四代核能系统技术路线图??，
?８０?１００?１２０?１４０?１６０?１８０?２００??图１－３奥氏体包壳材料和铁素体－马氏体钢在Ｐｈｅｎｉｘ反应堆辐照后的肿胀性能??图１－３是不同包壳候选材料在反应堆辐照后的抗肿胀性能Ｉ１＇可以看出马氏??体钢的抗中子辐照肿胀性能优于奥氏体钢，相同剂量下１５－１５Ｔｉ比３１６Ｔｉ的肿胀??４??
焊接加工?经济性，．成本??图１－２燃料包壳材料选择需要考虑的因素??由表１－２可知铅基反应堆中包壳材料主要包括奥氏体钢和马氏体钢两类，制??约奥氏体钢在反应堆内应用的主要原因是抗中子辐照肿胀性能较差［３６，３７］。??１５－１５Ｔｉ奥氏体不锈钢是在３１６Ｔｉ基础上通过成分优化而研发的新型奥氏体钢，??是ＣＬＥＡＲ－Ｉ加速器次临界系统、ＡＬＦＲＥＤ和ＭＹＲＲＨＡ铅冷快堆首选的包壳材??料其成分与３１６Ｔｉ成分相比，主要的变化是降低了?Ｃｒ含量和提高了?Ｎｉ含??量。经过成分优化后，在保证可靠的机械性能前提下，１５－１５Ｔｉ的抗辐照肿胀性??能得到了较大的提高，可满足实际工况下对材料抗辐照性能的要求。??Ａｖ？ｒａ０？?１Ｓ／１ＳＴＩ?０?Ｂｅｓｔ?ｌｏｔ?ｏｆ??，?細職ｇ鎊?＼?｜?〇?ｊ??８?．?３１６?Ｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]Q345钢对接接头低周疲劳性能试验研究[J]. 周艳春,李爱群,方钊,李万润. 东南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]Tumor Molecular Imaging with Nanoparticles[J]. Zhen Cheng,Xuefeng Yan,Xilin Sun,Baozhong Shen,Sanjiv Sam Gambhir. Engineering. 2016(01)
[3]快中子增殖反应堆燃料元件包壳材料的晶界工程技术应用展望[J]. 夏爽,周邦新. 上海大学学报(自然科学版). 2015(02)
[4]中国能源革命与低碳发展的战略选择[J]. 何建坤. 武汉大学学报(哲学社会科学版). 2015(01)
[5]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队. 核科学与工程. 2014(02)
[6]Development of a unified viscoplasticity constitutive model based on classical plasticity theory[J]. GUAN Ping1,LIU ChangChun2 & Lü HeXiang2 1 College of Architectural Engineering,Dalian University,Dalian 116622,China;2 State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(05)
[7]从能源危机看建筑节能的必然趋势[J]. 童丽萍. 郑州大学学报(理学版). 2008(04)
[8]中国清洁能源发展现状和管理机制研究[J]. 袁炜,成金华. 理论月刊. 2008(12)
[9]全球能源危机条件下的中国经济可持续发展研究[J]. 郑美华,黄邦根. 北方经济. 2008(19)
[10]中国能源供求形势与战略选择[J]. 牛凤瑞,刘昌义. 经济纵横. 2008(07)
博士论文
[1]含硅9Cr-ODS钢设计与性能研究[D]. 宋亮亮.中国科学技术大学 2018
[2]550℃真空下CLAM钢蠕变—疲劳行为及失效机理研究[D]. 翟向伟.中国科学技术大学 2017
[3]小型自然循环铅冷快堆SNCLFR-100热工水力设计与安全分析研究[D]. 陈钊.中国科学技术大学 2015
[4]典型压力容器用钢中高温环境低周疲劳和疲劳—蠕变交互作用的行为及寿命评估技术研究[D]. 陈凌.浙江大学 2007
[5]压力容器用钢1.25Cr0.5Mo高温下疲劳蠕变行为及寿命评估技术研究[D]. 杨铁成.浙江大学 2006
硕士论文
[1]动态应变时效对15-15Ti包壳管拉伸性能影响机制研究[D]. 李京.安徽大学 2015
[2]拉压载荷下304不锈钢低周疲劳断裂特性的研究[D]. 刘俭辉.兰州理工大学 2011
[3]奥氏体不锈钢Z2CND18.12N单轴棘轮行为研究[D]. 于敦吉.天津大学 2010
本文编号：2954877
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１第四代核能系统技术路线图??，
?８０?１００?１２０?１４０?１６０?１８０?２００??图１－３奥氏体包壳材料和铁素体－马氏体钢在Ｐｈｅｎｉｘ反应堆辐照后的肿胀性能??图１－３是不同包壳候选材料在反应堆辐照后的抗肿胀性能Ｉ１＇可以看出马氏??体钢的抗中子辐照肿胀性能优于奥氏体钢，相同剂量下１５－１５Ｔｉ比３１６Ｔｉ的肿胀??４??
焊接加工?经济性，．成本??图１－２燃料包壳材料选择需要考虑的因素??由表１－２可知铅基反应堆中包壳材料主要包括奥氏体钢和马氏体钢两类，制??约奥氏体钢在反应堆内应用的主要原因是抗中子辐照肿胀性能较差［３６，３７］。??１５－１５Ｔｉ奥氏体不锈钢是在３１６Ｔｉ基础上通过成分优化而研发的新型奥氏体钢，??是ＣＬＥＡＲ－Ｉ加速器次临界系统、ＡＬＦＲＥＤ和ＭＹＲＲＨＡ铅冷快堆首选的包壳材??料其成分与３１６Ｔｉ成分相比，主要的变化是降低了?Ｃｒ含量和提高了?Ｎｉ含??量。经过成分优化后，在保证可靠的机械性能前提下，１５－１５Ｔｉ的抗辐照肿胀性??能得到了较大的提高，可满足实际工况下对材料抗辐照性能的要求。??Ａｖ？ｒａ０？?１Ｓ／１ＳＴＩ?０?Ｂｅｓｔ?ｌｏｔ?ｏｆ??，?細職ｇ鎊?＼?｜?〇?ｊ??８?．?３１６?Ｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]Q345钢对接接头低周疲劳性能试验研究[J]. 周艳春,李爱群,方钊,李万润. 东南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]Tumor Molecular Imaging with Nanoparticles[J]. Zhen Cheng,Xuefeng Yan,Xilin Sun,Baozhong Shen,Sanjiv Sam Gambhir. Engineering. 2016(01)
[3]快中子增殖反应堆燃料元件包壳材料的晶界工程技术应用展望[J]. 夏爽,周邦新. 上海大学学报(自然科学版). 2015(02)
[4]中国能源革命与低碳发展的战略选择[J]. 何建坤. 武汉大学学报(哲学社会科学版). 2015(01)
[5]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队. 核科学与工程. 2014(02)
[6]Development of a unified viscoplasticity constitutive model based on classical plasticity theory[J]. GUAN Ping1,LIU ChangChun2 & Lü HeXiang2 1 College of Architectural Engineering,Dalian University,Dalian 116622,China;2 State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(05)
[7]从能源危机看建筑节能的必然趋势[J]. 童丽萍. 郑州大学学报(理学版). 2008(04)
[8]中国清洁能源发展现状和管理机制研究[J]. 袁炜,成金华. 理论月刊. 2008(12)
[9]全球能源危机条件下的中国经济可持续发展研究[J]. 郑美华,黄邦根. 北方经济. 2008(19)
[10]中国能源供求形势与战略选择[J]. 牛凤瑞,刘昌义. 经济纵横. 2008(07)
博士论文
[1]含硅9Cr-ODS钢设计与性能研究[D]. 宋亮亮.中国科学技术大学 2018
[2]550℃真空下CLAM钢蠕变—疲劳行为及失效机理研究[D]. 翟向伟.中国科学技术大学 2017
[3]小型自然循环铅冷快堆SNCLFR-100热工水力设计与安全分析研究[D]. 陈钊.中国科学技术大学 2015
[4]典型压力容器用钢中高温环境低周疲劳和疲劳—蠕变交互作用的行为及寿命评估技术研究[D]. 陈凌.浙江大学 2007
[5]压力容器用钢1.25Cr0.5Mo高温下疲劳蠕变行为及寿命评估技术研究[D]. 杨铁成.浙江大学 2006
硕士论文
[1]动态应变时效对15-15Ti包壳管拉伸性能影响机制研究[D]. 李京.安徽大学 2015
[2]拉压载荷下304不锈钢低周疲劳断裂特性的研究[D]. 刘俭辉.兰州理工大学 2011
[3]奥氏体不锈钢Z2CND18.12N单轴棘轮行为研究[D]. 于敦吉.天津大学 2010
本文编号：2954877
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