200 likes | 349 Views
ATOMREAKTOROK ANYAGAI 4. előadás. Dr. Trampus Péter egyetemi tanár 06 20 9855970 trampus@mk.unideb.hu. Reaktivitás kompenzáló és szabályozó anyagok. Nagy befogási hatáskeresztmetszetű anyagok: B , Cd , Gd , Eu, Hf, Ag, … Bór : B10 izotóp (E 0 =0,025 eV-nál 3838 barn) felhasználása:
E N D
ATOMREAKTOROK ANYAGAI4. előadás • Dr. Trampus Péter • egyetemi tanár • 06 20 9855970 • trampus@mk.unideb.hu
Reaktivitás kompenzáló és szabályozó anyagok • Nagy befogási hatáskeresztmetszetű anyagok: B, Cd, Gd, Eu, Hf, Ag, … • Bór: • B10 izotóp (E0=0,025 eV-nál 3838 barn) • felhasználása: • boridként (pl. ZrB2), • hordozóanyagba ötvözve (bóracél, max. 3%), • karbidként (B4C), - leggyakoribb • mátrixba keverve (Al2O3-ba) • acélt ridegíti • B10 dúsítás (20% a természetes)
Acélok • Fe, tömeg% > minden más elem • C < 2 % (általában) • Egyéb elemeket is tartalmaz Acélok csoportosítása: • Felhasználás célja szerint: • szerkezeti acélok (C<0,4-0,6%) • szerszámacélok (0,4%<C<2,06%) • különleges acélok • Vegyi összetétel szerint (MSZ 10020): • Ötvözetlen acélok (minden alkotóeleme < határérték) • Korrózióálló acélok • Cr- és Ni-tartalom szerint, • fő tulajdonságok szerint • Fő minőségi osztályok szerint • Szövetszerkezet szerint
olvadt állapot eutektikum a c é l o k 2,06% eutektoid Fe-C (Fe-Fe3C) ötvözetrendszer ikerdiagramja
Ötvözők hatása a fázisátalakulásra ötvözetlen acél ausztenitképző ötvözők: Ni, Mn, Co ferritképző ötvözők: Cr, Mo, W, V, Si, Al, Ti
Ötvözés hatása a tulajdonságokra • Ausztenit- és ferritképző ötvözők kombinálása: • mechanikai (szilárdság, keménység, szívósság, tartósfolyás) tulajdonságok • fizikai tulajdonságok • korrózióállóság • sugárkárosodással szembeni ellenállás • átalakulási hőmérsékletek megváltoztatása • metallurgiai technológia optimalizálása
Reaktortechnika járatos acéljai • Ferrit-perlites acélok • Ausztenites korrózióálló acélok • Krómtartalmú korrózióálló acélok
Ferrit-perlites acélok • Reaktortartály acélok (PWR, VVER) • Alacsonyan ötvözött acélok • Egyéb nyomástartó berendezések (pl. térfogatkiegyenlítő tartály, gőzfejlesztő ház, főgőz vezeték,…) • Ötvözetlen acélok
Reaktortartály acélok • Homogén mechanikai tulajdonságok a falvastagság mentén (átedzhetőség) • Mechanikai tulajdonságok stabilitása • Hegeszthetőség • Önthetőség • Sugárzásállóság (gyors neutron sugárzással szembeni ellenállás) • Ötvözőelemek (C, Cr, Mn, Mo, V, Ni) optimális kombinációja • Szennyező elemek (S, P, Cu, Sn, Sb, As,…) alacsony szinten tartása (sugárkárosodás) • Termodinamikailag stabil karbidok létrehozása (kiválásos keményedés)
15H2MFA acél gyártása • Tüskén kovácsolt, nemesített gyűrűk • Fedettívű hegesztés fedőpor alatt • Előmelegítés: 300-350 °C • Megeresztés hegesztés (plattírozás) után: 660-680 °C (15-60 h) • Szövetszerkezet: • bainit (némi pro-eutektoidos ferrittel és martenzittel), • finom eloszlású Mo- és V-karbidokkal (MeC, Me7C3, Me23C6) • Plattírozás: háromrétegű szalagelektródás fedettívű hegesztéssel, bizonyos helyeken kézzel
15H2MFA acél szövetszerkezete 50mm Hegesztési varrat Kovácsolt öv
Termodinamikai stabilitás (ismételt hőkezelések) VVER-440 660-680 °C 15 – 60 h megeresztő hőkezelés
Neutronsugárzás hatása (1) Szakítóvizsgálatból mért jellemzők változása
Neutronsugárzás hatása (2) Ütőmunka és szívós-rideg átmeneti hőmérséklet Törési szívósság