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辐照对金属结构材料性能的影响

辐照对金属结构材料性能的影响简介

本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。

不同材料影响有所不同。锆合金在辐照后屈服强度会升高,而延伸率下降。辐照使强度和延性发生变化的程度取决于温度和辐照剂量。辐照强化随中子注量增加显著增大,而由于温度升高又使其减小。在这一对相反的效应中辐照强化具有决定性的作用。一般认为强度变化大致在快中子注量为10~10n/cm时趋向饱和;而延性值在快中子注量为3×10~1×10n/cm时达到饱和;总伸长约在快中子注量为5×10n/cm时达到饱和。此外,辐照对锆合金的蠕变性能也有显著影响。总的趋势是蠕变速率往往成数量级增加。

铁素体钢(碳钢、低合金钢等)辐照一般使铁素体钢材抗拉强度略有升高,塑性下降,延伸率下降最显著,而断面收缩率下降较少。辐照对这类钢最重要的影响是韧性降低,无延性转变温度增高,这对这类钢用于反应堆压力容器是极不利的。为了改进这类钢的使用,除改善这类钢的组织,使钢中的杂质和气体含量减少、组织均匀外,尤其是要对Cu、Ni、P三种元素进行控制。一般要求核容器用钢中的Cu含量应低于0.1%。Ni对抗辐照性能影响较大,因此在合金中除必需的合金元素成分外,减少Ni的含量对核容器钢是有利的。此外,对核容器钢P、S要尽可能减少,推荐P含量低于0.012%,S含量低于0.015%。

辐照对石墨的影响。辐照会引起石墨抗压和抗弯强度增加,热导率和电导率降低。辐照会加快石墨的蠕变。石墨在辐照时,在尺寸上也会发生各向异性的变化。在辐照温度很高时,会有足够的移动能力使原子的位移回到平衡位置。辐照对石墨的效应主要是潜能:在低温辐照时产生的原子位移会使石墨中积聚大量能量。这个能量在石墨加热到500℃以上时,由于位移原子复位而释放出来。当辐照中子注量达到10n/cm时,潜能可达到150J/g。如果这些能量突然释放出来,将烧坏堆内构件。保持石墨工作温度在500℃以上(例如高温气冷堆)可避免这种辐照的破坏效应。2100433B

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辐照对金属结构材料性能的影响常见问题

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辐照对金属结构材料性能的影响文献

元素对金属材料性能的影响及作用 元素对金属材料性能的影响及作用

元素对金属材料性能的影响及作用

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常见化学元素对金属材料性能的影响及作用 碳(C): 钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低 当碳量 0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过 0.20% 碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀 碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性 硅(Si): 在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有 0.15 -0.30%的硅 如果钢中含硅量超过 0.50-0.60% 硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢 在调质结构钢中加入 1.0 -1.2%的硅,强度可提高 15-20% 硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制热钢 含硅 1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能 锰(Mn): 在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱

典型腐蚀损伤形态对结构材料性能的影响 典型腐蚀损伤形态对结构材料性能的影响

典型腐蚀损伤形态对结构材料性能的影响

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铝合金结构中常见的腐蚀损伤形式有点蚀和剥蚀,以实验为基础,给出了点蚀及剥蚀对结构材料性能影响的理论模型,考察了这两种损伤形式对结构材料承载能力及寿命的影响,绘制出两种损伤形态对材料性能削弱程度影响的直观图表。最后利用AFGROW软件对点蚀和剥蚀损伤影响情况下结构材料的寿命进行了预测,预测精度较好。

辐照热收缩材料性能

辐照热收缩材料扩张压力低、扩张倍率大、径向收缩率可达50~80%。由于形状记忆效应,可用于制作管材、膜材和异形材。

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增减材复合制造能量输入对零件材料性能的影响研究项目摘要

本项目对增减材复合制造(A/SHM)中的零件控形控性方法进行研究,提出控制增材制造和减材加工中的能量输入以保证A/SHM零件精度和性能的新思路,研究A/SHM工艺参数对零件材料性能的作用规律,为A/SHM一体化制造技术的发展提供理论依据。研究在A/SHM制造马氏体时效钢零件过程中,增材制造和减材加工的复合工艺对缺陷、热应力及零件表面完整性的影响规律。通过增材制造实验和理论分析,建立增材制造热力耦合数值模型,研究激光输入能量密度对缺陷和热应力的影响,为确定减材加工区域提供依据。在增材余热条件下对马氏体时效钢进行干切削,研究余热温度和工艺参数对切削力、切削热和零件表面完整性的影响,从而确定切削工件容许温度。对A/SHM工艺路径进行规划,根据实时检测的工件温度,优化A/SHM的能量输入,确定减材加工的区域和时机。该项目对促进A/SHM制造技术在航空航天、汽车和模具制造领域的应用具有重要意义。

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辐照辐照装置

辐照装置有两种:一种是伽玛射线辐照装置,一种是电子加速器辐照装置(分为X线辐照装置和电子线辐照装置,主要是电子线辐照装置)2100433B

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