Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания
Проведено рентгеновское изучение поверхностей разрушения наводороженных образцов канальной трубы, изготовленной из сплава Zr-2.5%Nb по технологии CANDU и подвергнутой отжигу для снятия остаточных напряжений. Консольные образцы с надрезом испытывались под нагрузкой до разрушения в условиях замедленно...
Збережено в:
| Дата: | 1999 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
1999
|
| Назва видання: | Вопросы атомной науки и техники |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/81108 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания / Ю.А. Перлович, М.Г. Исаенкова, Юнг Сок Ким, Санг Су Ким // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 2. — С. 58-70. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-81108 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-811082015-05-07T03:02:05Z Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания Перлович, Ю.А. Исаенкова, М.Г. Юнг Сок Ким Санг Су Ким Работоспособность сплавов циркония как конструкционных материалов ядерного топлива Проведено рентгеновское изучение поверхностей разрушения наводороженных образцов канальной трубы, изготовленной из сплава Zr-2.5%Nb по технологии CANDU и подвергнутой отжигу для снятия остаточных напряжений. Консольные образцы с надрезом испытывались под нагрузкой до разрушения в условиях замедленного гидридного растрескивания. Впервые были зафиксированы рентгеновские отражения от гидридных вьделений на поверхности разрушения, перпендикулярной тангенциальному направлению трубы, и выявлена текстура гидридной фазы. Установлены факты повышенной концентрации гидридов и их переориентации вблизи поверхности разрушения. Зафиксирована переориентация α-зерен в зоне пластической деформации вблизи поверхности хрупкого излома, связанного с локальным повышением содержания гидридов. На основе рентгеновских данных установлено ориентационное соотношение между решетками δ-гидрида и α-Zr, а также проанализирован вопрос о габитусных плоскостях гидридных выделений. 1999 Article Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания / Ю.А. Перлович, М.Г. Исаенкова, Юнг Сок Ким, Санг Су Ким // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 2. — С. 58-70. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/81108 621.039.539.1 ru Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Работоспособность сплавов циркония как конструкционных материалов ядерного топлива Работоспособность сплавов циркония как конструкционных материалов ядерного топлива |
| spellingShingle |
Работоспособность сплавов циркония как конструкционных материалов ядерного топлива Работоспособность сплавов циркония как конструкционных материалов ядерного топлива Перлович, Ю.А. Исаенкова, М.Г. Юнг Сок Ким Санг Су Ким Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания Вопросы атомной науки и техники |
| description |
Проведено рентгеновское изучение поверхностей разрушения наводороженных образцов канальной трубы, изготовленной из сплава Zr-2.5%Nb по технологии CANDU и подвергнутой отжигу для снятия остаточных напряжений. Консольные образцы с надрезом испытывались под нагрузкой до разрушения в условиях замедленного гидридного растрескивания. Впервые были зафиксированы рентгеновские отражения от гидридных вьделений на поверхности разрушения, перпендикулярной тангенциальному направлению трубы, и выявлена текстура гидридной фазы. Установлены факты повышенной концентрации гидридов и их переориентации вблизи поверхности разрушения. Зафиксирована переориентация α-зерен в зоне пластической деформации вблизи поверхности хрупкого излома, связанного с локальным повышением содержания гидридов. На основе рентгеновских данных установлено ориентационное соотношение между решетками δ-гидрида и α-Zr, а также проанализирован вопрос о габитусных плоскостях гидридных выделений. |
| format |
Article |
| author |
Перлович, Ю.А. Исаенкова, М.Г. Юнг Сок Ким Санг Су Ким |
| author_facet |
Перлович, Ю.А. Исаенкова, М.Г. Юнг Сок Ким Санг Су Ким |
| author_sort |
Перлович, Ю.А. |
| title |
Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания |
| title_short |
Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания |
| title_full |
Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания |
| title_fullStr |
Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания |
| title_full_unstemmed |
Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания |
| title_sort |
особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава zr-2,5%nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
1999 |
| topic_facet |
Работоспособность сплавов циркония как конструкционных материалов ядерного топлива |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/81108 |
| citation_txt |
Особенности выделения гидридной фазы в зоне разрушения канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb и механизмы замедленного гидридного растрескивания / Ю.А. Перлович, М.Г. Исаенкова, Юнг Сок Ким, Санг Су Ким // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 2. — С. 58-70. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT perlovičûa osobennostivydeleniâgidridnojfazyvzonerazrušeniâkanalʹnyhtrubizsplavazr25nbimehanizmyzamedlennogogidridnogorastreskivaniâ AT isaenkovamg osobennostivydeleniâgidridnojfazyvzonerazrušeniâkanalʹnyhtrubizsplavazr25nbimehanizmyzamedlennogogidridnogorastreskivaniâ AT ûngsokkim osobennostivydeleniâgidridnojfazyvzonerazrušeniâkanalʹnyhtrubizsplavazr25nbimehanizmyzamedlennogogidridnogorastreskivaniâ AT sangsukim osobennostivydeleniâgidridnojfazyvzonerazrušeniâkanalʹnyhtrubizsplavazr25nbimehanizmyzamedlennogogidridnogorastreskivaniâ |
| first_indexed |
2025-07-06T05:27:52Z |
| last_indexed |
2025-07-06T05:27:52Z |
| _version_ |
1836874126405402624 |
| fulltext |
УДК 621.039.539.1
ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ ГИДРИДНОЙ ФАЗЫ В ЗОНЕ РАЗРУ-
ШЕНИЯ КАНАЛЬНЫХ ТРУБ ИЗ СПЛАВА Zr-2*Nb И МЕХАНИЗМЫ ЗА-
МЕДЛЕННОГО ГИДРИДНОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ
Ю.А.Перлович, М.Г.Исаенкова,
Московский Инженерно-Физический Институт, Москва, Россия
Юнг Сок Ким, Санг Су Ким
Корейский Исследовательский Институт Атомной Энергии, Теджон, Южная Корея
Аннотация: Проведено рентгеновское изучение поверхностей разрушения наводороженных образцов ка-
нальной трубы, изготовленной из сплава Zr-2.5%Nb по технологии CANDU и подвергнутой отжигу для снятия
остаточных напряжений. Консольные образцы с надрезом испытывались под нагрузкой до разрушения в усло-
виях замедленного гидридного растрескивания. Впервые были зафиксированы рентгеновские отражения от
гидридных вьделений на поверхности разрушения, перпендикулярной тангенциальному направлению трубы, и
выявлена текстура гидридной фазы. Установлены факты повышенной концентрации гидридов и их переори-
ентации вблизи поверхности разрушения. Зафиксирована переориентация α-зерен в зоне пластической дефор-
мации вблизи поверхности хрупкого излома, связанного с локальным повышением содержания гидридов. На
основе рентгеновских данных установлено ориентационное соотношение между решетками δ-гидрида и α-Zr,
а также проанализирован вопрос о габитусных плоскостях гидридных выделений.
1. ВВЕДЕНИЕ. ИСТОРИЯ ВОПРОСА.
Несмотря на многолетнюю историю изуче-
ния процесса замедленного гидридного рас-
трескивания (ЗГР), до сих пор не найдено
однозначного ответа на вопрос об относи-
тельной важности различных факторов,
контролирующих этот процесс. Поскольку
структурные особенности труб из сплавов на
основе Zr в силу модификации технологии
их производства постоянно меняются, а ме-
тоды экспериментального исследования не-
прерывно совершенствуются, необходимой
оказывается повторная постановка все но-
вых работ по изучению ЗГР. В данной рабо-
те для изучения ЗГР в канальной трубе, изго-
товленной по технологии CANDU из сплава
Zr-2.5%Nb и подвергнутой термообработке
для снятия остаточных напряжений, исполь-
зованы богатые возможности современной
рентгеновской дифрактометрии.
Закономерности образования гидридной
фазы в изделиях из сплавов на основе Zr ис-
следуются уже с 50-х годов. В частности,
при использовании оптической и электрон-
ной микроскопии были получены многочис-
ленные и нередко взаимно противоречивые
данные о плоскостях габитуса гидридов в α-
Zr. Так, согласно самым первым данным [1],
плоскостями габитуса гидридов являются
плоскости призматического скольжения
{10.0}. Несколько позднее появились сведе-
ния [2] о совпадении плоскостей габитуса
гидридных выделений с плоскостями двой-
никования α-Zr: {10.2}, {11.1},{11.2}-для
чистого Zr и{11.1},{11.3},{12.l}-для сплава
Zr-l°/oU. Причем, с увеличением содержания
водорода растет число габитусных плоско-
стей, наблюдаемых в пределах каждого
отдельного зерна α-Zr. В работе [3] сообща-
ется, что, помимо плоскостей призматиче-
ского скольжения и двойникования, плоско-
стями габитуса являются плоскости пирами-
дального скольжения {10.1}, а также плос-
кости {10.5} и другие плоскости типа
{10.L.} В ходе продолжительной литератур-
ной дискуссии по поводу плоскостей габиту-
са {10.7} [4-5] было рассмотрено влияние са-
мых разных экспериментальных факторов
на процессы выделения гидридов. Специаль-
ные исследования были посвящены изуче-
нию морфологии гидридных выделений на
межзеренных границах [6-7]. Чтобы энергия
деформации решетки при образовании гид-
рида была минимальной, габитусная плос-
кость должна быть ориентирована относи-
тельно границы зерна определенным об-
разом, - поэтому не все границы содержат
гидриды. Таким образом, вполне оправдан-
ным представляется мнение, высказанное ав-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
тором обзора [8] еще в 1968 г.: «число габи-
тусных плоскостей гидридной фазы в α-Zr
равняется числу выполненных исследова-
ний, и этот вопрос все еще остается до неко-
торой степени противоречивым.
Чаще всего в роли габитусных плоскостей
оказываются плоскости с повышенной дис-
локационной плотностью, играющие актив-
ную роль в процессе пластической деформа-
ции α-Zr, то есть плоскости двойникования и
скольжения (призматического, пирамидаль-
ного или базисного), а также плоскости типа
{10.L} и, в частности, (10.7). Очевидно,
именно в этих плоскостях деформация кри-
сталлической решетки α-Zr, сопряженная с
образованием гидридов, является наимень-
шей, поскольку компенсируется ее локаль-
ной искаженностью в окрестностях много-
численных дислокаций.
Игольчатые частицы γ-гидрида, имеющего
тетрагональную кристаллическую решетку,
образуются из α-Zr при повышенных скоро-
стях охлаждения с ориентационным соотно-
шением:
(111) γ II(0001) α ;[110] γ II [11.0] α [9]
В случае медленного охлаждения наводоро-
женных сплавов Zr образуется δ-гидрид,
имеющий ГЦК решетку и наиболее часто ха-
рактеризующийся ориентационными соот-
ношениями:
(111) δII (0001) α; [110] δ II[11.0] α
или
(111) δII (10.0) α;[110] δ II[11.0] α [10].
В дальнейшем, по мере совершенствования
экспериментальных методов, полученные
ранее данные уточнялись и детализирова-
лись применительно к разным сплавам на
основе Zr, претерпевшим разные обработки,
подвергнутым наводороживанию по разным
режимам в разных структурных состояниях
и т.д.. При систематизации электронно-ми-
кроскопических наблюдений авторы пыта-
ются учитывать многообразие локальных
условий, предопределяющих морфологиче-
ские и кристаллографические особенности
гидридных выделений. В этом плане харак-
терны работы [11-13].
Согласно установившейся точке зрения [14],
ориентация гидридов в матрице α-Zr зависит
от характера действующих напряжений. Рас-
тягивающие напряжения изменяют плос-
кость габитуса таким образом, что пластин-
ки гидрида, обладающие по сравнению с
матрицей меньшей плотностью, ориентиру-
ются перпендикулярно этим напряжениям. В
результате снижаются энергия деформации
решетки и уровень напряжений. Когда выде-
ление гидридов происходит в условиях на-
гружения образца, их морфология и ориен-
тация определяются всей совокупностью
факторов, влияющих на этот процесс. В
частности, образование гидридных пластин
перпендикулярно направлению растягиваю-
щих напряжений облегчается или затрудня-
ется в зависимости от наличия в матрице со-
ответственно расположенных межзеренных
границ и от наличия достаточного количе-
ства зерен α-Zr с подходящей ориентацией
возможных плоскостей габитуса.
Замедленное гидридное растрескивание
(ЗГР) образца, находящегося под нагрузкой
при температуре эксплуатации изделия, ак-
тивизируется вблизи надреза или зародыше-
вой трещины и включает целый ряд процес-
сов:
- частичное растворение гидридов, образо-
вавшихся до появления концентратора
напряжений безотносительно к воздействию
нагружения; - диффузия водорода к участку
с растянутой кристаллической решеткой;
- локальная пластическая деформация вбли-
зи вершины надреза;
- переориентация решетки α-Zr в зоне пла-
стической деформации;
- образование новых гидридных пластин с
внешней ориентацией, задаваемой нагруже-
нием, и с габитусными плоскостями, завися-
щими от кристаллографической ориентации
матрицы в зоне концентрации растягиваю-
щих напряжений вблизи вершины надреза;
- концентрация напряжений вблизи краев
вновь образовавшихся гидридных пластин и
возникновение условий для скачка трещины.
Многократное повторение цикла указанных
процессов и распространение их на все
большую площадь сечения изделия в конеч-
ном итоге приводит к его разрушению. Та-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
ким образом, предотвращение ЗГР предпо-
лагает изучение весьма разнородных явле-
ний и процессов - от формирования гидрид-
ных частиц до переориентации a-Zf в зоне
концентрации напряжений и движения тре-
щины в структурно неоднородном материа-
ле. Наиболее яркие эффекты, сопряженные с
ЗГР и привлекающие активное внимание ис-
следователей, - перераспределение и перео-
риентация гидридных выделений в зоне раз-
рушения изделий из циркониевых сплавов.
Достаточно полное представление о совре-
менном состоянии проблемы ЗГР дают рабо-
ты [15-16], где, в частности, проводится экс-
периментальное определение остаточной де-
формации и микронапряжений в матрице и
вблизи гидридных частиц, а также оценива-
ется критическое напряжение, достаточное
для переориентации гидридов, в зависимо-
сти от особенностей микроструктуры, ве-
личины предела текучести и остаточных
напряжений. Известно влияние текстуры на
переориентацию гидридов при ЗГР [17], вы-
явленное при сопоставлении результатов ис-
пытания образцов, которые были вырезаны
из канальной трубы сплава Zr-2.5%Nb вдоль
и поперек ее осевого направления. Текстура
трубы была такова, что базисные нормали
располагались вблизи тангенциального
направления Т. При испытании продольных
образцов переориентация первоначальных
гидридов не происходила, новые трещины
не образовывались, а рост трещин, иниции-
рованных надрезом, был очень медленным,
тогда как в поперечных образцах переориен-
тация гидридов происходила легко, возника-
ли многочисленные новые трещины, а тре-
щины из надреза росли в 25 раз быстрее, чем
в продольных образцах при тех же условиях.
В материалах последних Международных
Симпозиумов «Цирконий в ядерной про-
мышленности», организуемых Амери-
канским Обществом Испытаний и Материа-
лов (ASTM), опубликован ряд работ, посвя-
щенных изучению особенностей развития
гидридного охрупчивания в конкретных из-
делиях. Так, в работе [18] рассмотрено ЗГР в
сварных швах каландровых труб из сплава
Zr-2.5%Nb под воздействием остаточных
сварочных напряжений, а в работе [19] - в
оболочечных трубах из сплава Циркалой-2 в
зависимости от величины их предела текуче-
сти и температуры испытания.
В связи с вопросами гидридного охрупчива-
ния изучались также особенности разруше-
ния образцов циркониевых сплавов, содер-
жащих включения гидридов. В частности,
при использовании электронной микроско-
пии с достаточно большим увеличением по-
казано, что частицы гидридов не только иг-
рают роль концентраторов напряжения в
матрице α-Zr, но способны также изменять
направление движения трещины в соответ-
ствии с собственными структурными осо-
бенностями, с собственными механизмами
деформации и разрушения [20].
2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИ-
КА ИССЛЕДОВАНИЯ
В данной работе при использовании методов
современной рентгеновской дифракто-мет-
рии было предпринято прямое изучение гид-
ридов в зоне разрушения образцов, вырезан-
ных из канальной CANDU трубы из сплава
Zr-2.5%Nb. Причем, основное внимание
было уделено рентгеновскому наблюдению
гидридной фазы на поверхности разрушения
и выявлению переориентации матрицы α-Zr
вблизи этой поверхности. Данные рентге-
новской дифрактометрии характеризуются
относительно высокой статистической зна-
чимостью и потому являются надежным ис-
точником информации о природе изучаемых
процессов.
Рентгеновское дифрактометрическое изуче-
ние поверхностей разрушения включало: (а)
регистрацию дифракционного спектра и фа-
зовый анализ, (б) построение обратных по-
люсных фигур (ОПФ) [21], (в) построение
прямых полюсных фигур (ППФ) для α-Zr и
гидридной фазы [22]. Использован автома-
тизированный текстурный рентгеновский
дифрактометр SIEMENS 05000, снабженный
позиционно-чувствительным детектором с
углом раскрытия 6°. Была использована
рентгеновская трубка с медным анодом.
Применялись не только стандартные мето-
дики с обработкой результатов измерений на
основе программного обеспечения дифрак-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
тометра, но и их модификации с использова-
нием программ, разработанных авторами.
Восстановление полных ППФ проводили с
помощью функции распределения ориента-
ций (ФРО) [211, которую строили на основе
экспериментально полученных неполных
ППФ, используя имеющийся комплекс про-
грамм.
Работа включала рентгеновское изучение
поверхностей разрушения, полученных при
испытании консольно-закрепленных образ-
цов при 250°С после их насыщения водоро-
дом до содержания 50 ppm. Для изготовле-
ния образцов была использована канальная
CANDU-труба из сплава Zr-2.5%Nb, ото-
жженная для снятия остаточных напряжений
при температуре 400°С в течение 24 час. Об-
разцы вырезали под углами 90° (образец 1) и
60° (образец 2) к осевому направлению тру-
бы L (см. рис.1)..
Рис.2. Дифракционные спектры образца 1 :
а) Т-сечение трубы; б) поверхность разру-
шения.
Использованная труба имела текстуру тан-
генциального типа, при которой базисные
плоскости располагаются перпендикулярно
оси Т. Изучали относительно плоские
участки хрупкого излома на поверхностях
разрушения, а также, для сравнения, сечения
образца, параллельные излому, но удален-
ные от него и потому не претерпевшие
структурных изменений вследствие локаль-
ной пластической деформации вблизи вер-
шины трещины.
Надрез наносили на грань образца, совпада-
ющую с внутренней поверхностью трубы. В
случае образца 1 плоскость надреза была па-
раллельна Т-сечению трубы (перпендику-
лярному тангенциальной оси Т), в случае об-
разца 2 - наклонена к Т- сечению на 30°. При
испытании образец 1 претерпевал растяже-
ние вдоль Т-оси, а образец 2 - под углом 30°
к этой оси. Начальное значение коэффици-
ента интенсивности напряжений К1 у верши-
ны надреза, рассчитываемое с учетом ве-
личины приложенной нагрузки [23], равня-
лось 17 МПа м-2 а конечное значение - менее
15 МПа м-2. Рост трещины контролировали
при использовании метода акустической
эмиссии. У обр.1 поверхность разрушения
размером 4х5 мм оказалась параллельна
плоскости надреза и была образована двумя
участками, которые в первом приближении
соответствовали хрупкому и вязкому типам
разрушения. Участок хрупкого разрушения
занимал большую часть поверхности разру-
шения и был относительно плоским, что
способствовало снижению погрешностей
при рентгеновском исследовании. Помимо
поверхности разрушения, изучали также по-
верхность Т-сечения, отстоящего от поверх-
ности разрушения на 20 мм. У обр.2 поверх-
ность разрушения отклонилась от первона-
чальной плоскости надреза на 25°. Доступ-
ным для рентгеновского изучения был толь-
ко ее малый плоский участок размером 1хЗ
мм. Длительность испытания образца 1 до
разрушения составила 12 час., образца 2 -
16.5 час.
3. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ процессов, сопряженных с ЗГР, тре-
бует рассмотрения структурных изменений в
зоне разрушения образца, включая пластиче-
скую деформацию α-Zr матрицы и переори-
ентацию гидридных выделений. При рентге-
новском изучении поверхности разрушения
принимается во внимание следующее:
- толщина слоя половинного ослабления для
излучения Сu Ка в исследуемом материале
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
варьируется в пределах нескольких микрон в
зависимости от угла Вульфа- Брегга 2Θ реги-
стрируемого отражения (hkl) и угла наклона
образца α, так что получаемые данные харак-
теризуют структуру слоя толщиной, по
крайней мере, до 20 мкм;
- поверхность разрушения формируется в ре-
зультате прохождения через материал тре-
щины и связанной с ней волны пластической
деформации, локальная величина которой
убывает по мере удаления от вершины тре-
щины, а непосредственно на поверхности
разрушения соответствует исчерпанию ре-
сурса пластичности материала для данных
условий нагружения и заведомо достаточна
для существенной переориентации зерен
матрицы α-Zr [27-28].
3.1 Рентгеновское наблюдение гидридной
фазы
Дифракционные спектры, полученные при
съемке образца 1, представлены на рис.2:
для Т-сечения, удаленного от поверхности
разрушения на 20 мм (а) и для самой поверх-
ности разрушения (б). Дифракционный
спектр поверхности разрушения обр.1 содер-
жит, помимо рентгеновских линий α-фазы,
две линии δ-гидрида, имеющего кубическую
решетку, - (111) и (200), тогда как в спектре
Т-сечения, удаленного от поверхности раз-
рушения, эти линии отсутствуют. Значит
концентрация гидридных выделений на по-
верхности разрушения обр.1 значительно
выше, чем в первоначальном Т-сечении того
же образца. Это дает основания для следую-
щих утверждений: (1) разрушение происхо-
дит по плоскости преимущественного зале-
гания гидридных частиц;
(2) вблизи поверхности разрушения проис-
ходят перераспределение и переориентация
гидридных выделений.
На рис.3-а представлена неполная ПФ {111}
гидридной фазы, полученная при съемке по-
верхности разрушения обр.1. Судя по ди-
фракционному спектру (рис.2-б), на поверх-
ности разрушения обр.1 наблюдаются две
ориентации гидридной фазы - параллельно
поверхности разрушения в гидридных ча-
стицах располагаются кристаллографиче-
ские плоскости {111} или {001}. Положение
плоскостей {111} с высокой точностью яв-
ствует из центральной части ПФ{111}, пока-
занной на рис.3-а, тогда как вторая текстур-
ная компонента, близкая к {001}, на этой
ПФ не видна, поскольку ее максимумы рас-
положены в пределах периферийной обла-
сти. В спектре поверхности разрушения
обр.2 линии гидридной фазы отсутствуют, -
по крайней мере, при положении образца,
соответствующем регистрации спектра для
центральной точки ПФ. Однако, автоматиче-
ская обработка результатов текстурных из-
мерений с использованием позиционно-чув-
ствительного детектора при учете возможно-
го присутствия гидридной фазы позволяет
построить ПФ{111}гидр также и для этого об-
разца (рис.3-б). Следовательно, в обр.2 выде-
ление гидридов и разрушение происходят
иначе, нежели в обр.1, что связано, очевид-
но, с изменением направления растягиваю-
щих напряжений по отношению к решетке
αZr.
3.2 Переориентация α-Zr в зоне пластиче-
ской деформации вблизи поверхности
разрушения
Сопоставление дифракционных спектров α-
матрицы, измеренных для первоначального
Т-сечения и для поверхности разрушения
обр.1, свидетельствует о существенном пере-
распределении интенсивности рентге-
новских линий, сопряженном с хрупким раз-
рушением (рис.2). Так как исследуемая труба
имеет текстуру Т-типа, то есть на ПФ(0001)
максимум плотности базисных нормалей ле-
жит вблизи проекции оси Т (рис.4), для
большинства зерен ось растяжения при ис-
пытании консольно- закрепленного образца
совпадает с направлением <0001> или близ-
ка к нему.
Рис. 3. ПФ {111}δ, гидридной фазы в слое,
прилегающем к поверхности разрушения: а)
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
образец 1 (ПФ построена в ед. Регистрируе-
мой интенсивности); б) образец 2.
Нормаль к поверхности разрушения совпа-
дает с центром ПФ. Угловой радиус ПФ -
50°.
Согласно [24-26], при такой ориентации оси
растяжения пластическая деформация образ-
ца реализуется путем двойникования по
плоскостям {10.2}. В результате этого базис-
ная нормаль меняет свою ориентацию скач-
кообразно, так что ее новая ориентация ока-
зывается отстоящей от первоначальной на
85°.Простой графический анализ [27] (см.
рис.5) позволяет предсказать изменение
обратной полюсной фигуры (ОПФ) образца
вследствие двойникования.
Рис. 4. ПФ (00.1)α(а) и { 11.0}α(б) для тру-
бы, изготовленной по технологии CANDU.
В центре ПФ - направление R. Угловой ради-
ус ПФ - 90°.
Главная особенность этой переориентации в
рассматриваемом случае состоит в резком
падении полюсной плотности вблизи полю-
са <0001> и в ее увеличении на противопо-
ложной стороне стереографического секто-
ра. В частности, ожидается увеличение по-
люсной плотности для полюса <10.0>, соот-
ветствующего нормали к плоскостям приз-
матического скольжения. Следовательно, в
результате двойникования по плоскостям
{10.2} вклад призматических плоскостей в
Т-сечение образца становится значительно
большим, чем прежде.
Однако, если двойникование охватывает
лишь часть отражающих зерен, результиру-
ющая переориентация оказывается непол-
ной, так что имеет место только некоторое
уменьшение полюсной плотности вблизи по-
люса <0001> при слабом её относительном
увеличении на противоположной стороне
ОПФ. Аналогичная ситуация будет наблю-
даться в случае переориентации в пределах
слоя, толщина которого существенно мень-
ше толщины слоя половинного ослабления
рентгеновского излучения в исследуемом
материале. Принимая во внимание, что при
хрупком изломе толщина зоны пластической
деформации, прилегающей к поверхности
разрушения, составляет не менее нескольких
микрон [28] и сопоставима с толщиной слоя
половинного ослабления, эффект переориен-
тации в пределах этой зоны в принципе мо-
жет быть зафиксирован.
В работе [29] эффект двойникования при по-
перечном растяжении листовых образцов
сплава Zr-l%Nb был четко выявлен, хотя ис-
ходная текстура образца не была оптимальна
для подобных наблюдений, - на ПФ(0001)
текстурные максимумы отстояли от R-
направления на 45°, так что на ОПФ макси-
мум полюсной плотности первоначально
располагался в центре, а в результате испы-
тания образца оказывался смещенным к по-
люсу <10.0>. Хотя, в отличие от случая вяз-
кого разрушения [29], в настоящей работе
рассматривается хрупкое разрушение наво-
дороженных образцов, используемые прин-
ципы кристаллографического анализа оста-
ются теми же, и поэтому работа [29] служит
для нас отправным пунктом.
На рис.6 представлены ОПФ для исходного
Т-сечения обр.1 (а) и для его поверхности
разрушения (б). Распределения полюсной
плотности на обеих ОПФ принадлежат к од-
ному и тому же типу, несмотря на довольно
значительные количественные различия.
Чтобы уточнить характер переориентации,
происходящей при разрушении, в пределах
стереографического сектора строили распре-
деление отношения Pi/Po (рис.б-в), где Ро и
Р1 - исходная и конечная полюсные плотно-
сти, соответственно. Можно видеть, что это
распределение подобно ожидаемому при
переориентации за счет двойникования (см.
рис.5). Следовательно, в рассматриваемом
случае хрупкого разрушения на поверхности
излома двойникование вызывает частичную
переориентацию α-зерен, хотя очевидно, что
эта переориентация не охватывает весь отра-
жающий объем материала. Наиболее вероят-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
но, что толщина слоя переориентации не
превышает 1-2 мкм. На рис.7 представлены
экспериментальные неполные ПФ (0001)
(а,в), и {l0.l} (б.г) для исходного Т-сечения
(а.б) и для поверхности разрушения (в.г), а
на рис.8 - расчетная полная ПФ {10.7} для Т-
сечения, восстановленная при использова-
нии функции распределения ориентаций
(ФРО) [21]. Очевидно, что ПФ(0001) (рис.7-
а) в принципе сохраняет свой первоначаль-
ный характер, включая вторичные детали
распределения, среди которых некоторая
асимметрия текстурного максимума по отно-
шению к плоскости T-L и сдвиг его верши-
ны вправо.
РРис. 5. Графический анализ переориентации зе-
рен α-Zr при двойниковании по плоскостям
{10.2}: а) принцип определения нового положе-
ния текстурного максимума, соответствующе-
го переориентации зерен в результате двойни-
кования по плоскξсти (10.2); б) ОПФ, прогнози-
руемая как результат двойникования зерен по 6
эквивалентным плоскостям {102}
Следует заключить, что поверхность разру-
шения совпадает с Т-сечением трубы с высо-
кой степенью точности и что разрушение
происходит по плоскости, перпендикуляр-
ной направлению растягивающего усилия. В
то же время, изменение формы текстурного
максимума при его понижении свидетель-
ствует о том, что переориентация базисных
нормалей из окрестностей Т-направления
происходит не пропорционально полюсной
плотности, а в зависимости от углового рас-
стояния от этого направления.
На рис.9 на стереографической проекции об-
разца представлена диаграмма отношения
I1/I0 где I1 и I0 равны интенсивностям рентге-
новской линии (0002), измеренным при од-
них и тех же угловых положениях поверхно-
сти разрушения и исходного Т-сечения, со-
ответственно. Как и следовало ожидать на
основе геометрического анализа процесса
двойникования, наиболее интенсивная
переориентация базисных нормалей проис-
ходит из центральной части показанного
текстурного максимума
Рис. 6. ОПФ для образца 1: а) Т-сечение трубы,
не затронутое пластической деформацией при
разрушении; б) поверхность разрушения; в) диа-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
грамма, полученная делением ОПФ для поверх-
ности разрушения на ОПФ для исходного Т-се-
чения (Р2/Р1).
. Сравнение ПФ{10.1} (рис.7) для Т-сечения
(б) и поверхности разрушения (г) четко по-
казывает, что в случае поверхности разруше-
ния полюсная плотность вблизи Т- направ-
ления выше, чем в случае Т-сечения. Это яв-
ляется результатом перескока призматиче-
ских нормалей <10.0> и пирамидальных
нормалей <10.1> в центральную область ПФ
благодаря локальной пластической деформа-
ции двойникованием.
3.3 Ориентационное соотношение между
гидридной фазой и матрицей α-Zr
Представленные данные позволяют прове-
сти весьма детальный анализ кристаллогра-
фических закономерностей выделения раз-
рушения. Так как рентгеновские линии гид-
ридной фазы не были обнаружены в спектре
исходного Т-сечения, следует заключить,
что процесс разрушения сопряжен с интен-
сивным выделением гидридов.
Рис.7 ППФ(0001) (а,в) и{10.1} (б,г) образца №1:
а,б) Т-сечение, в,г) поверхность разрушения-
Угловой радиус ПФ - 70°; пф (0001) построены
в единицах регистрируемой интенсивности
При анализе ориентационного соотношения
между гидридной фазой и матрицей α-Zr су-
ществуют две возможности - рассматри-вать
исходную текстуру матрицы или локальную
текстуру, сформировавшуюся в тонкой зоне
пластической деформации (даже при хруп-
ком разрушении) в результате переориента-
ции зерен путем двойникования.
Наиболее вероятно, что новые гидриды вы-
деляются в непосредственной близости от
поверхности разрушения, то есть в пределах
тонкой зоны пластической деформации. То-
гда определенное ориентационное соотно-
шение соблюдается между гидридной фазой
и переориентированной матрицей. Но если
вблизи поверхности разрушения некоторая
доля α-зерен сохраняет первоначальную ори-
ентацию, ориентационное соотношение
между решеткой этих зерен и гидридов так-
же должно соблюдаться
Рис. 8. Расчетная полная ПФ [10.7} для Т-сече-
ния образца 1.
Рис. 9. Переориентация базисных нормалей
вблизи поверхности разрушения образца 1: рас-
пределениеI1(ψ,ϕ)/I0, где I1 и I0 равны интенсив-
ностям рентгеновской линии (0002), измeрен-
ным в процессе съемки текстуры при одних и
тех же угловых положениях (ψ,ϕ) поверхности
разрушения (рис.. 7-в) и исходного Т-сечения
(рис. 7-а), соответственно. Угловой радиус диа-
граммы - 45°.
Сопоставление ПФ(0001)α (рис.7-г) и
ПФ{111}гидр (рис.3-а) для поверхности разру-
шения свидетельствует об их полном совпа-
дении, так что, по-видимому, гидриды фор-
мируются в соответствии с ориентационным
соотношением [10]: (111)гидрII(0001) α
Но вторая компонента в текстуре гидрида с
плоскостью (001), параллельной поверх-но-
сти разрушения, не подчиняется ни одному
известному ориентационному соотношению,
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
если ориентацию гидрида соотносить с ис-
ходной ориентацией α- матрицы. В ре-
зультате двойникования в зоне пластической
деформации вблизи вершины надреза, как
было показано выше путем графического
анализа, увеличивается число зерен с приз-
матическими нормалями <10.0> и пирами-
дальными нормалями <10.1> вблизи Т-
направления. По отношению к этим перео-
риентировавшимся зернам вновь образован-
ные гидридные выделения имеют ориента-
ционное соотношение:
(111)гидр II (10.1) α
которое также приводится в литературе [10].
Более того, в этом случае вторая компонента
текстуры гидрида может удовлетворять тому
же ориентационному соотношению, так как
зерна с нормалями <001>гидр в центре ПФ
имеют нормали <lll>гидр на расстоянии 55° от
центра, тогда как нормали <10.0>α распола-
гаются и вблизи центра, и на расстоянии 60°
от него. При учете размытия текстуры это
ориентационное соотношение может
рассматриваться, как действующее примени-
тельно к обеим компонентам текстуры гид-
ридной фазы.
Рис. 10. ПФ (0001)α(a) и {10.1}α(б) поверхности
разрушения образца 2. Угловой радиус ПФ - 50°.
ПФ построены в единицах регистрируемой ин-
тенсивности.
Рентгеновское изучение текстуры образца 2
затруднялось малыми размерами плоского
участка на поверхности его разрушения.
Поэтому данные, полученные для этого об-
разца, менее систематичны, чем для обр.1.
На рис.10 представлена экспериментальная
ПФ(0001) для обр.2. Текстурный максимум
сдвинут в сторону, указывая точную ориен-
тацию поверхности разрушения по отноше-
нию к Т- и L-осям трубы. Несмотря на низ-
кую интенсивность рентгеновских отраже-
ний от гидридной фазы и связанные с этим
существенные погрешности описания ее тек-
стуры, можно видеть, что положения макси-
мумов в распределении нормалей <111>гидр
(рис.3-б) по отношению к максимумам на
ПФ(0001) α (рис.10) то же, что и в случае
обр.1 (рис.3-а и рис.7-в, соответственно) -
максимумы распределения нормалей
<111>гидр совпадают с повышениями полюс-
ной плотности в пределах протяженного
максимума на ПФ(0001)α Следовательно,
наиболее вероятно, что в обоих образцах
гидриды выделяются с одним и тем же ори-
ентационным соотношением.
3.4 О габитусных плоскостях гидридных
выделений
Что касается габитусных плоскостей гидрид-
ных выделений, их анализ требует некото-
рых дополнительных предположений отно-
сительно взаимной ориентации габитусных
плоскостей и поверхности разрушения. В со-
ответствии с наиболее естественным предпо-
ложением разрушение происходит таким об-
разом, что поверхность разрушения оказыва-
ется образованной габитусными плоскостя-
ми гидридов. Тогда габитусными плоскостя-
ми являются или плоскости (0001) (в случае
а- зерен, сохраняющих исходную ориента-
цию), или плоскости {10.0} и {10.1} (в слу-
чае переориентированных α-зерен). О таких
плоскостях габитуса сообщается в литерату-
ре [8].
Предположение о плоскости габитуса (10.7)
не согласуется с полученными эксперимен-
тальными данными в случае принятия пред-
положения о совпадении габитусных плос-
костей с поверхностью разрушения. Тек-
стурные максимумы на рассчитанной
ПФ{10.7}α (рис.8) и изморенной ПФ(111}гидр
(рис.3-а) отклонены от центра вдоль взаимно
перпендикулярных диаметров.
Экспериментальные электронномикроско-
пические наблюдения [20] свидетельствуют,
что трещина может проходить через гидрид-
ные частицы. Было показано, в частности,
что гидриды пластически деформируются
при температурах выше 1000C путем двой-
никования и скольжения по плоскостям
{111}, тогда как при температурах ниже
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
1000C гидриды оказываются хрупкими [30].
Чтобы ограничить число рассматриваемых
вариантов, необходимо принять во внима-
ние, что гидридные пластины растут перпен-
дикулярно направлению растягиваю-щих
напряжений. Поскольку в данном случае по-
верхность разрушения оказывается также
перпендикулярна к этому направлению,
можно заключить, что гидридные пластины
лежат на поверхности разрушения и что
наше первоначальное предположение соот-
ветствует действительности. Анализ воз-
можных вариантов развития разрушения в
гидридных частицах не добавил бы суще-
ственных деталей к принятой схеме взаимо-
действия процессов выделения гидридов и
разрушения.
3.5 Влияние растягивающих напряжений
на особенности повторного выделения
гидридов.
Сопоставление результатов, полученных для
образцов 1 и 2, позволяет оценить влияние
различных факторов на развитие процессов,
сопряженных с ЗГР, и, в частности, уточнить
роль растягивающих напряжений в процес-
сах переориентации гидридов и разрушения.
Сам факт предпочтительного роста гидрид-
ных частиц в плоскости, перпендикулярной
действующим растягивающим напряжениям,
представляется вполне естественным, так
как увеличение межплоскостных расстояний
при переходе от решетки α-Zr к решетке δ-
гидрида в этом случае облегчается, благода-
ря действию внешнего нагружения. В то же
время, гидридные частицы характеризуются
конкретными габитусными плоскостями и
ориентационной связью с матрицей, что на-
лагает дополнительные ограничения на про-
цессы их зарождения и роста. В образцах,
вырезанных из трубы под разными углами к
осевому направлению, реализуются различ-
ные варианты совместного удовлетворения
указанных требований к образованию гид-
ридной фазы. Сопоставим следующие экспе-
риментальные наблюдения:
- поверхность разрушения обр.2 значительно
отклонилась от плоскости первоначального
надреза, перпендикулярной направлению
растяжения при испытании, тогда как в слу-
чае обр.1 плоскости разрушения и надреза
совпадают;
- в дифракционном спектре поверхности раз-
рушения о6р.2, в отличие от случая обр.1,
отсутствуют рентгеновские линии гидрид-
ной фазы;
- в обр.1 базисные нормали располагаются
перпендикулярно направлению растяжения,
а в обр.2 - под углом 30° к этому направле-
нию.
На основе полученных данных может быть
предложена следующая схема процесса. В
обоих образцах вблизи поверхности разру-
шения новые гидридные частицы выделяют-
ся с одним и тем же ориентационным соот-
ношением, но в обр.1 их габитусные плоско-
сти совпадают с поверхностью разрушения,
а в обр.2 - не совпадают. Гидридные пласти-
ны стремятся, насколько это возможно, при-
близиться к положению, перпендикулярно-
му направлению растягивающих напряже-
ний, но, чтобы достичь этого положения,
они должны «найти» габитусную плоскость
с подходящей ориентацией. Это оказывается
возможным в случае обр.1, где перпендику-
лярно растягивающим напряжениям ориен-
тированы базисные плоскости, становящие-
ся плоскостями габитуса. Но в случае обр.2
не имеется подходящих плоскостей габитуса
вблизи положения, перпендикулярного
направлению растягивающих напряжений. В
результате, реализуется некое компромисс-
ное расположение гидридных частиц, при
котором наиболее удобная траектория тре-
щины проходит через их тело, как это описа-
но в работе [31]. Следовательно, главным
фактором, пред определяющим характер
разрушения CANDU-трубы под воздействи-
ем растяжения вдоль Т-оси, является танген-
циальная ориентация базисных плоскостей.
Отклонение направления растягивающих
напряжений от нормали к базисным плоско-
стям на 30° приводит к существен-ному из-
менению особенностей разрушения. Очевид-
ная причина повышенной склонности труб
CANDU к замедленному гидридному рас-
трескиванию состоит в совпадении различ-
ных факторов, способствующих выделению
гидридов в Т-сечении трубы или вблизи его.
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
(1) Впервые были получены следующие экс-
периментальные результаты:
- удалось непосредственно наблюдать рент-
геновские отражения от гидридных выделе-
ний на поверхности разрушения образца,
вырезанного из трубы определенным об-
разом;
- установлены факты повышенной концен-
трации гидридов и их переориентации вбли-
зи поверхности разрушения;
- зафиксирована переориентация α-зерен в
зоне пластической деформации вблизи по-
верхности хрупкого излома, связанного с ло-
кальным повышением содержания гидридов;
- выявлена текстура гидридной фазы и по
рентгеновским данным установлено ориен-
тационное соотношение между решетками δ-
гидрида и α-Zr.
(2) При учете полученных эксперименталь-
ных данных рассмотрены основные стадии
ЗГР:
- частичное растворение первоначально
сформировавшихся гидридов при повышен-
ной температуре испытания;
- повторное выделение гидридов в условиях
нагружения и локальной пластической де-
формации вблизи вершины движущейся тре-
щины;
- интенсификация процесса разрушения под
влиянием перераспределения и пере-
ориентации гидридной фазы.
(3) В ряду факторов, контролирующих по-
вторное выделение гидридов при ЗГР:
- рост гидридных пластин перпендикулярно
направлению приложенных растягивающих
напряжений; - переориентация кристаллитов
α-Zr вследствие развития локальной пласти-
ческой деформации, сопряженной с процес-
сом разрушения; - преимущественное об-
разование гидридных частиц с габитусными
плоскостями, соответствующими активным
плоскостям скольжения пластической де-
формации вблизи вершины трещины.
Работа выполнена в Корейском Исследова-
тельском Институте Атомной Энергии (Юж-
ная Корея) в рамках проекта, финансируемо-
го фондом STEPI.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Langeron J.P., Lehr Р. Preparation de gros
cristaux de zirconium et determination de
l’orientatin des precipites d'hydrure de
zirconium// Rev. Metall., 1958. Vol.55. P.901.
2. Kunz F.W., Bibb A.E. Habit plane of hydride
precipitation in zirconium and zirconium- urani-
um. //'Irans. AIME, 1960. Vol.218. P.133.
3. Westlake D.G., Fisher E.S. Precipitation of
zirconium hydride in alpha-zirconium crystals//
Trans.AIME, 1962. Vol.224. P.254.
4. Babyak W.J. Hydride habit in zirconium and
in unstressed and stressed Zircaloy-4// Tran-
s.AIME, 1967. Vol.239. P.232.
5. Roy C., Jacques J.G. (1017) hydride habit
planes in single crystal zirconium// J. nucl. Ma-
ter., 1969. Vol.31. P.233.
6. Aronachalam V.S., Lentinen В., Ostberg G.
The orientation of zirconium hydride on grain
boundaries in Zircaloy-2// J. nucl. Mater., 1967.
Vol.21. P.241.
7. Ambler G.F.R. Grain boundary hydride habit
in Zircaloy-2// J. nucl. Mater., 1968. Vol.28.
P.237.
8. Ells C.E. Hydride precipitates in zirconium
alloys (a review)// J. nucl. Mater., 1968. Vol.28.
P.129.
9. Bailey J.E. Electron microscope observation
on the precipitation of zirconium hydride in zir-
conium// Acta metall.,1963. Vol.ll. P.267.
10. Bradbrook J.S., Lorimer G.W., Ridley N.
The precipitation of zirconium hydride in zirco-
nium and Zircaloy-2// J. nucl. Mater.. 1972.
Vol.42. P.142-160.
11. Perovic V., Weatherly G.C., Simpson C.J.
Hydride precipitation in α/β zirconium alloys//
Acta metall., 1983. Vol.31. N.9. P. 1381-1391.
12. Perovic V., Weatherly G.C. The nucleation
of hydrides in α-Zr-2.5 wt % Nb alloy// J. nucl.
Mater., 1984. Vol.126. P.160-169.
13. Perovic V., Weatherley G.C., MacEwen
S.R., Leger M. The influence of prior deforma-
tion on hydride precipitation in Zircaloy// Acta
metall. Mater., 1992. Vol.40. N.2. P.363-372.
14. Дуглас Д. Металловедение циркония.
М.:Атомиздат. 1975. C.28-36.
15. Bai J.B., Prioul С., Francois D. Hydride em-
brittlement in Zircaloy-4 plate: Part 1. Influence
of microstructure on the hydride embrittlement
in Zircaloy-4 at 20°C and 350°C// Metallurgical
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
and Materials Transactions A, 1994. Vol.25A.
June. P.1185-1197.
16. Bai J.B., Ji N., Gilbon D., Prioul C., Fran-
cois D. Hydride embrittlement in Zircaloy-4
plate: Part 11. Interaction between the tensile
stress and the hydride morphology// Metallurgi-
cal and Materials Transactions A, 1994.
Vol.25A. June. P.1199-1208.
17. Coleman C.E. Effect of texture on hydride
reorientation and delayed hydrogen cracking in
cold-worked Zr-2.5Nb// : Zirconium in the Nu-
clear Industry: Fifth Conference. ASTM STP
754, D.G.Franklin, Ed., American Society for
Testing and Materials, 1982. P.393-411.
18. Coleman C.E., Doubt G.L., Fong R.W.L.,
Root J.H., Bowden J.W., Sagat S., Webster
R.T. Mitigation of harmfull effects of welds in
zirconium alloy components// Zirconium in the
Nuclear Industry: Tenth International Sympo-
sium, ASTM STP 1245, A.M.Garde and
E.R.Bradley.Eds.,American Society for Testing
and Materials. 1994.P.264-284.
19. Efsing P., Petterson К. The influence of
temperature and yield strength on delayed hy-
dride cracking in hydrided Zircaloy-2// Zirconi-
um in the Nuclear Industry: Eleventh Interna-
tional Symposium, ASTM STP I295,
E.R.Bradley and G.P.Sabol.Eds.,American So-
ciety for Testing and Materials. 1996. P.394-
404.
20. Northwood D.0., Gilbert R.W. Hydrides in
Zirconium - 2.5 wt.% Niobium pressure tubing//
J. Nucl. Mater., 1978. Vol.78. P.112-116.
21. Бородкина М.М.,Спектор Э.Н. Рентгено-
графический анализ текстуры металлов и
сплавов// Металлургия, М., 1981.
22. Wcislak L., Bunge H.J. Texture Analysis
with a Position Sensitive Detector. Cuvillier
Verlag, Gottingen, 1996.
23. Xepцбepr P.B. Деформация и механика
разрушения конструкционных материа-
лов.М.: Металлургия, 1989.
24. Tenkhoff E., Verformungsmechanismen
Textur und Anisotropie in Zirkonium und Zirca-
toy// Materialkundlich-Technische Reihe, 5,
Gebruder Borntraeger, Berlin-Stuttgart, 1980.
25. Исаенкова М.Г., Перлович Ю.А. Роль
двойникования в развитии текстуры дефор-
мации α-циркония.. ФММ. 1991. N5.С.87-92.
26. Yoji Mine, Shinji Ando, Hideki Tonda,
Kazuki Takashima, Yakichi Higo// J. Japan lnst.
Metals, 1998. Vol.62. N8. P.708-717.
27. Вишняков Я.Д., БабарэкоА.А., Влади-
миров С.А.., Эгиз И.В. Теория образования
текстур в металлах и сплавах. М.:Наука,
1979.
28. Клевцов Г.В., Перлович Ю.А., Фесенко
В.А. К развитию рентгеновского метода
идентификации изломов с испорченной по-
верхностью// Заводская лаборатория, 1993.
N 8. C. 34-37.
29. Perlovich Yu., Isaenkova М., Goltzev V.
Texture changes in the plastic deformation zone
near the fracture surface of the Zr-1%Nb alloy
sheet// JOURNAL DE PHYSIQUE IV, Col-
loque C6, supplement au Journal fe Physique
Ill. V.6. octobre 1996. P. 335-342.
30. Barraclough K.G., Beevers C.G. Some ob-
servation on the deformation characteristics of
bulc polycrystalline zirconium hydrides. Part 1.
The deformation and fractures of hydrides based
on the δ-phase//J. Mater. Sci., 1969. Vol.4.
P.518.
31. Warren M.R., Beevers C.J. The interrelation
between deformation and crack nucleation in
Zirconium containing hydride precipitates// J.
nucl. Mater., 1968. Vol.26. P.273-285.
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.58-70
58
|