Введение
ГЛАВА 1. STRONG Конструкция и основные нагружающие факторы для
внутрикорпусных устройств реакторов типа ВВЭР и PWR STRONG 11
1.1 Введение 11
1.2 Конструкция ВКУ реакторов типа ВВЭР и условия их эксплуатации
1.2.1 Конструкция ВКУ реакторов типа ВВЭР-440 13
1.2.2 Конструкция ВКУ реакторов типа ВВЭР-1000 18
1.2.3 Условия эксплуатации ВКУ ВВЭР 20
1.3 Влияние облучения на хромо-никелевые аустенитные стали 21
1.3.1 Радиационное упрочнение и охрупчивание аустенитных сталей 21
1.3.2 Радиационное распухание и радиационная ползучесть аустенитных сталей 24
1.3.3 Радиационно-индуцированные сегрегации и образование вторичных фаз под облучением 32
1.3.4 Межкристаллитное коррозионное растрескивание облученных аустенитных сталей 1.4 Анализ случаев повреждения ВКУ 34
1.5 Особенности нагружения и механизмы повреждения элементов ВКУ ВВЭР 37
Выводы по главе 1 39
ГЛАВА 2. Схематизация расчетной оценки прочности и работоспособности элементов ВКУ ВВЭР 41
2.1 Общие принципы оценки прочности элементов ВКУ ВВЭР 41
2.2 Критическое событие «зарождение трещины по механизму усталости» 44
2.3 Критическое событие «зарождение трещины по механизму коррозионного растрескивания» 46
2.4 Критическое событие «формирование в материале зоны предельного охрупчивания» 47
2.5 Критическое событие «достижение трещиноподобным дефектом критического размера» 2.5.1 Развитие трещиноподобного дефекта по механизму усталости 48
2.5.2 Развитие трещиноподобного дефекта по механизму коррозионного растрескивания 51
2.5.3 Развитие трещиноподобного дефекта в процессе радиационной ползучести 52
2.5.4 Развитие постулируемой трещины в ЗПО 52
2.5.5 Оценка подроста трещины при совместном влиянии различных механизмов 53
2.5.6 Оценка критического размера трещины 2.6 Критическое событие «достижение недопустимого формоизменения элемента конструкции» 56
2.7 Схематизация трещиноподобного дефекта 57
Выводы по главе 2 62
ГЛАВА 3. Радиационно-индуцированные процессы и фазовые превращения в материале ВКУ 63
3.1 Механизмы образования радиационно-индуцированной -фазы в облученных аустенитных сталях 64
3.2 Методика исследования и материалы 71
3.3 Результаты механических испытаний 75
3.4 Результаты фрактографических исследований 79
3.5 Результаты металлографических исследований 85
3.6 Результаты просвечивающей электронной микроскопии 89
3.7 Анализ механизмов разрушения материала в состоянии после ВТО 90
3.8 Анализ связи -превращения и радиационного распухания 93
Выводы по главе 3 95
ГЛАВА 4. Определение и прогнозирование прочностных характеристик, пластичности и деформационного упрочнения материалов ВКУ ВВЭР 96
4.1 Методика исследования и материалы 96
4.2 Прочностные характеристики материалов ВКУ ВВЭР
4.2.1 Температурные зависимости прочностных характеристик материалов ВКУ ВВЭР в исходном состоянии 99
4.2.2 Температурно-дозовые зависимости прочностных характеристик основного металла ВКУ ВВЭР в облученном состоянии 101
4.2.3 Температурно-дозовые зависимости прочностных характеристик металла шва ВКУ ВВЭР в облученном состоянии 108
4.2.4 Влияние температуры облучения на прочностные свойства материалов ВКУ ВВЭР 110
4.3 Диаграммы деформирования материалов ВКУ ВВЭР 112
4.3.1 Определение параметров диаграммы деформирования материала 112
4.3.2 Определение температурно-дозовых зависимостей параметров диаграммы деформирования 115
4.4 Пластичность материалов ВКУ ВВЭР 118
4.5 Верификация зависимостей для прогнозирования характеристик прочности, пластичности и параметров деформационного упрочнения основного металла ВКУ ВВЭР..
4.5.1 Исследуемый материал 120
4.5.2 Верификация зависимостей для прогнозирования радиационного упрочнения 120
4.5.3 Верификация зависимостей для прогнозирования влияния распухания на характеристики прочности 123
4.5.4 Верификация зависимостей для прогнозирования деформационного упрочнения 124
4.5.5 Верификация зависимости для прогнозирования пластичности при отсутствии распухания 127
Выводы по главе 4 128
Глава 5. Разработка физико-механических моделей процессов повреждения и разрушения сильнооблученных аустенитных сталей. Прогнозирование критической деформации, статической трещиностойкости и прочности материала 130
5.1 Основные положения физико-механической модели вязкого разрушения 130
5.2 Моделирование разрушения при различных условиях облучения и испытания материала. 1 5.2.1 Исследуемый материал 138
5.2.2 Параметры диаграммы деформирования 140
5.2.3 Анализ влияния температуры испытаний на критическую деформацию материала. 141
5.2.4 Анализ влияния дозы нейтронного облучения на параметр d 144
5.2.5 Анализ влияния радиационного распухания на критическую деформацию материала 146
5.2.6 Определение параметров модели 149
5.3 Анализ влияния облучения на статическую трещиностойкость материала 150
5.3.1 Влияние жесткости напряженного состояния на зависимость f(D) 151
5.3.2 Влияние нейтронного облучения на статическую трещиностойкость материала 153
5.4 Исследование влияния распухания на статическую трещиностойкость материала 153
5.5 Моделирование резкого снижения прочности аустенитных сталей при их
радиационном распухании 165
5.5.1 Постановка задачи 165
5.5.2 Условие возникновения неоднородной пористости материала 166
5.5.3 Формулировка условий разрушения образца 167
5.5.4 Алгоритм расчета значения предела прочности в 171
5.5.5 Результаты расчета в(S) 172
Выводы по главе 5 175
ГЛАВА 6. Прогнозирование скорости роста трещины в условиях радиационной ползучести 178
6.1 Разработка модели роста трещины при радиационной ползучести 179
6.2 Оценка величины константы Монкмана-Гранта 183
6.3 Оценка скорости роста трещины при радиационной ползучести 186
Выводы по главе 6 188
Выводы по диссертации 190
Список использованной литературы
