Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thí nghiệm cơ học quy mô nhỏ trên thép không gỉ 304 bị bức xạ proton từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ vận hành của lò phản ứng
Tóm tắt
Thép không gỉ austenite là các thành phần cấu trúc phổ biến trong các lò phản ứng nước nhẹ. Bởi vì các thành phần của lò phản ứng phải chịu các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ vận hành cao và bức xạ neutron, chúng có thể gặp phải hiện tượng giòn hóa do bức xạ và liên quan đến sự hư hỏng, điều này làm giảm độ tin cậy trong vận hành. Thử nghiệm cơ học quy mô nhỏ đã được sử dụng rộng rãi như một phương pháp thử nghiệm cho cả vật liệu bị bức xạ ion và lò phản ứng, vì nó cho phép tiếp cận với các tính chất cơ học của vùng bị bức xạ bởi chùm ion, và để xử lý an toàn một lượng nhỏ vật liệu đã hoạt hóa. Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm nanoindentation và nén vi mô đã được thực hiện trên thép không gỉ 304 chưa bị bức xạ và bị bức xạ proton 10 dpa, trong khoảng nhiệt độ từ 25°C đến 300°C. Sự gia tăng ứng suất chảy (YS), ứng suất cắt tới hạn (CRSS) và độ cứng (H) đã được quan sát thấy trong vùng đã bức xạ so với vùng chưa bức xạ. Mối quan hệ giữa H, YS và CRSS của các vật liệu bị bức xạ và chưa bị bức xạ được thảo luận trong khoảng nhiệt độ này.
Từ khóa
#Thép không gỉ austenite #bức xạ proton #thử nghiệm cơ học quy mô nhỏ #ứng suất chảy #độ cứng #nhiệt độ vận hành lò phản ứngTài liệu tham khảo
G.S. Was, Trans. Am. Nucl. Soc. 98, 1023 (2008).
F.U. Naab, E.A. West, O.F. Toader, and G.S. Was, AIP Conf. Proc. 1336, 325 (2011).
G.S. Was, J.T. Busby, T. Allen, E.A. Kenik, A. Jensson, S.M. Bruemmer, J. Gan, A.D. Edwards, P.M. Scott, and P.L. Andreson, J. Nucl. Mater. 300, 198 (2002).
P. Hosemann, D. Kiener, Y. Wang, and S.A. Maloy, J. Nucl. Mater. 425, 136 (2012).
P. Hosemann, J.G. Swadener, D. Kiener, G.S. Was, S.A. Maloy, and N. Li, J. Nucl. Mater. 375, 135 (2008).
D. Kiener, A.M. Minor, O. Anderoglu, Y.Q. Wang, S.A. Maloy, and P. Hosemann, J. Mater. Res. 27, 2724 (2012).
J.P. Ligda, Q. Wei, W.N. Sharpe, and B.E. Schuster, Dynamic Behavior of Materials, 2014th ed. (New York: Springer, 2013), p. 427.
D. Kiener, W. Grosinger, G. Dehm, and R. Pippan, Acta Mater. 56, 580 (2008).
J.M. Wheeler, D.E.J. Armstrong, W. Heinz, and R. Schwaiger, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2015.
M.R. de Figueiredo, M.D. Abad, A.J. Harris, C. Mitterer, and P. Hosemann, Thin Solid Films 578, 20 (2015).
J.M. Wheeler, V. Maier, K. Durst, M. Goken, and J. Michler, Mater. Sci. Eng. A 585, 108 (2013).
M. Kreuzeder, M.D. Abad, M.-M. Primorac, P. Hosemann, V. Maier, and D. Kiener, J. Mater. Sci. 50, 634 (2014).
M.-M. Primorac, M.D. Abad, P. Hosemann, M. Kreuzeder, V. Maier, and D. Kiener, Mater. Sci. Eng. A 625, 296 (2015).
J.F. Ziegler and J.P. Biersack, SRIM Program (Yorktown, NY: IBM Corp., 2008).
G. Gupta, Z. Jiao, A.N. Ham, J.T. Busby, and G.S. Was, J. Nucl. Mater. 351, 162 (2006).
D. Kiener, C. Motz, T. Schöberl, M. Jenko, and G. Dehm, Adv. Eng. Mater. 8, 1119 (2006).
J.M. Wheeler, R.A. Oliver, and T.W. Clyne, Diam. Relat. Mater. 19, 1348 (2010).
W.C. Oliver and G.M. Pharr, J. Mater. Res. 7, 1564 (1992).
C. Shin, S. Lim, H. Jin, and P. Hosemann, J. Kwon J. Nucl. Mater. 444, 43 (2014).
M.D. Uchic and D.M. Dimiduk, Mater. Sci. Eng. A 400–401, 268 (2005).
H. Wörgötter, D. Kiener, J.M. Purswani, D. Gall, and G. Dehm, BHM Berg. Hüttenmänn. Monatshefte 153, 257 (2008).
I. Sneddon, Int. J. Eng. Sci. 3, 47 (1965).
304/304L Stainless Steel Production Data Bulletin (AK Steel Corporation 2013). http://www.aksteel.com/pdf/markets_products/stainless/austenitic/304_304l_data_bulletin.pdf. Accessed 12 May 2015.
A. Lupinacci, K. Chen, Y. Li, M. Kunz, Z. Jiao, G.S. Was, M.D. Abad, A.M. Minor, and P. Hosemann, J. Nucl. Mater. 458, 70 (2015).
P. Hosemann, A. Reichard, A. Lupinacci, C. Howard, H. Vo, M.D. Abad, D. Kaoumi, and P. Chou, Proceedings of the 17th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems—Water Reactors (2015).
J. Outinen and P. Makelainen, Fire Mater. 28, 237 (2004).
D.J. Edwards, A. Schemer-Kohrn, and S. Bruemmer, Characterization of Neutron-Irradiated 300-Series Stainless Steels (Palo Alto, CA: EPRI, 2006).