Сталь

(1 з) А ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)гг) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТк авторскому свидетельству СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ(71) Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР; Свердловский филиал Научно-исследовательского и конструкторского институтаэнерготехники; Бепоярская атомная электростанцияим.И.В.Курчатова(51) б С 22 С 38 54 ности к конструкционной стали; применяемой для изготовления деталей атомных реакторов. Цель - снижение радиационного распухания, повышение пластичности, коррозионной стойкостив присутствии внутритвэпьных агрессивных сред при облучении в качестве конструкционных материалов в условиях эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах Сталь дополнительно содержит иттрий, магний и/или кальций при следующем соотношении компонентов, мас%: углерод 0,01 - 005; хром 14,5 - 17; никель 14,5 - 16,5; молибден 2 - 3,3; марганец 0,2 - 12; титан 0,8 - 1,3; кремний 0,3 - 0,6; азот 0,005 - 0,015; бор 0,0001 - 0,005; магний и/или кальций 0,0005 - 0,005; иттрий 0,0005 - 0,005; железо остальное, при выполнении соотношения титан - (углерод+ азот) 40,7. 2 таба1807735 таввввв ХвевввкМ евствв стввей, ивв. Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкционной стали, которая используется для изготовления различных деталей атомных реакторов на быстрых и тепловых нейтронах. 5Цель изобретения - снижение радиационного распухания, повышение пластичности, коррозионной стойкостив присутствии внутритвэльных агрессивных сред при облучении в качестве конструкционных матери алов в условиях эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах.Предлагаемую и известную ствли (табл.1) выплавляли в вакуумной индукционной.печи из чистых кбмпонентов. Образцы 15 изготавливали прокаткой и закаливали от 1100 С в воде. Закаленные стали облучали в материаловедческих сборках в реакторе БНпри 380-500 С. Флюэнс быстрых нейтронов с энергией Е 0,1 МэВ.составил 20 1,5 10 н,м.2 (т.е. повреждающая доза равна 60 смещений на атом или 60 сна). После облучения образцы извлечены из реактора и исследованы. Определяли следующие характеристики. 251, Величину радиационного "распухания" Ь ЧИ, т.е. относительное изменение объема, 72. Пластичность д(отйосительное удли нение, 7 ь), Кроме того, проводили специальные. имитационные исследования коррозионной повреждаемости сталей в присутствии теллура и цезия, т.е, той химически агрессивной среды, которая находит ся внутри твэла, Агрессивная среда была нагрета до 650 С. Повреждаемость характеризовалась глубиной Н проникновения дефектов (трещин), возникающих по границам зерен.Данные по радиационному распуханию представлены в табл,2. Как видно из табл.2, величина ЬУ/У в известной стали приводит к более сильному снижению пластичности д, Поэтому пластические свойства д= 11,1 предлагаемой стали в среднем на 40 лучше, чем в известном материале.Важным фактором предпочтйтельно использования предлагаемой стали является увеличение ее стойкости в агрессивных сре дах при повышенных (650 С) температурах. Так, коррозионная стойкость.КС (отношение глубины Н 4 интеркристаллитных трещин в известной стали к глубине проникновения Нср) интеркристаллитных трещий в предлагаемой стали КС"НдНср в теллуре увеличи. вается в среднем в 2,3 раза (Нср=15 мкм, Н 4=35 мкм), а в цезии величина КС изменяется в 3,7 раза,Таким образом, увеличение степени легирования известной стали титаном, э также дополнительное легирование магйием, кальцием и иттрием позволяет существенно повысить ее пластичность (на 40 в), стойкость к радиационному "распуханию" - в 3,5 раза и стойкость в коррозионных средах - в 2 3-3,7 раза. Применение новой сталй повысит надежность эксплуатации реактора, увеличит выгорание ядерного топлива на 2- 5%..о ул Магний и Иттрий Железопри вы (углерод ли кальций олнении соот азот) ф 4Составитель Л.СуязоваТехред М.Моргентал Корректор Н.Бобков Редактор Н.СоколоваЗаказ 226 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго агарина, 101 СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, никель, молибден, марганец, кремний, титан, азот, бор и железо, отличающаяся тем, что, с целью снижения радиационного распухания, повышения пластичности, коррозионной стойкости в . присутствии внутритвзльных агрессивных сред при облучении в качестве конструкционных материалов в условиях эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах, она дополнительно содержит иттрий, магний и/или кальций при следующем соотношении компоненов, мас.%УглеродХромНикельМолибденМарганецТитанКремнийАзот 0,01 - 0,05 14,5 - 17,0 14,5 - 16,5,2,0 - З,З 0,2 - 1,2 0,8 - 1,3 0,3 - 0,5 0,005 - 0,015 0,0001 - 0,005 0,0005 - 0,005 0,0005 - 0,005Остальное ошения титан