Введение к работе
Актуальность работы. Обеспечение надежной и безопасной работы термоядерных рзакторов с жидкометалличе.ским бланкетом (ОТР, ИТЭР и др.) включает в себя обоснованный выбор конструкционных материалов еще на стадии проектирования, в частности, с точки зрения стабильности их механических свойств.
Влияние жидких металлов и лития, как одного из перспективных тритийвоспроизводящих материалов, на механические свойства кандидатных сталей бланкета ТЯР изучено недостаточно. Мала база экспериментальных данных и отсутствует стройная система теоретических представлений.
Поэтому важное значение имеет разработка метода анализа влияния лития на-механические свойства конструкционных сталей, определение механизмов этого влияния и на этой основе разра-* ботка рекомендаций по выбору материалов литиевых систем ТЯР и других физических установок с целью.обеспечения надежности их работы.
Диссертационная работа выполнена в НПО "Красная Звезда" в соответствии с планом НИР по теме 0-05.02-II-OI (№ Государственной регистрации УІ5025).
Цель работы: получение экспериментальных данных о влиянии воздействия лития на механические свойства при кратковременной статическом растяжении'-нержавеющих хромоникелевых, хро-момарганцевых и хромистых сталей отечественных марок, перспективных для использования в жидкометаллических системах бланкета ТЯР, в условиях, близких к условиям их эксплуатации; определение основных закономерностей и механизмов этого влияния; формирование рекомендаций по выбору конструкционного материала жидкометаллических систем с точки зрения стабильности его механических свойств.
Достижение этой цели потребовало решения следующих задач?.
разработка методики механических испытаний материалов в среде лития;
разработка методики определения и анализа влияния воздействия лития на механические свойства конструкционных материалов в условиях, близких к условиям работы жидкометаллических систем бланкета ТЯР;
выполнение комплекса металлографических, микрЪрентгено-спектральных, фрактографических и авторадиографических иссле-
довании.
Научная новизна. Разработана методика механических испытаний в среде легкоплавких металлов, позволившая значительно упростить и сократить процедуру испытаний. Получены данные о влиянии воздействия лития на механические свойства хромоыар-ганцевых сталей отечественных марок и рассмотрены механизмы этого влияния. Исследовано влияние примеси водорода, являющегося химическим аналогом трития, в литии на механические свойства аустенитных хромоникелевых и хромомарганцевых сталей и определены его механизмы. Обнаружено и исследовано явление твердокеталлического охрупчивания литием хромистых сталей. Разработана и обоснована модель твердометаллическогр охрупчивания. Исследовано влияние примесей внедрения и структуры сталей на проявление эффекта адсорбционного охрупчивания. На ос-.нове разработанного и реализованного систематического подхода к исследованию влияния воздействия лития и условий работы жидко -металлических систем бланкета ТЯР на механические свойства перспективных для использования сталей сформированы и обоснованы рекомендации по выбору конструкционной стали литиевого бланкета ТЯР и пути повышения стабильности ее механических сзойств.
Практическая ценность. Результаты диссертационной работы использованы в обосновании разрабатываемого проекта литиевого экспериментального модуля бланкета ОТР/ИТЭР, внедрена методика исследования влияния воздействия легкоплавких металлов и сплавов на механические свойства конструкционных сталей, что подтверждено соответствующими актами внедрения.
Установленные закономерности, разработанные модели и изученные механизмы могут быть использованы в развитии современных представлений о природе влияния воздействия легкоплавких металлов на механические свойства твердых металлов.
. На защиту выносится; методика комплексных экспериментальных исследований влияния воздействия лития и других легкоплав-ких металлов и сплавов на механические свойства конструкционных материалов, имитирующая условия работы жидкометаллических систем бланкета ТЯР; экспериментально установленные закономерности и эффекты, проявляющиеся в изменении механических свойств нержавеющих хромоникелевых, хромомарганцевых и хромистых сталей при воздействии лития; предложенные модельные представления и установленные механизмы влияния воздействия датия на нержавеющие стали; рекомендации по выбору конструкционной стали литиевых систем бланкета ТЯх-1 с точки зрения стабильности ее механических
свойсте; рекомендуемые режимы использования сталей и пути повышения стабильности лх механических свойств.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на ІУ Международной конференции по исследованию и разработке конструкционных материалов для реакторов термоядерного синтеза (г. Дубна, 29-31 января 1990 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 5 публикациях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа- состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и приложения. Работа содержит НО страниц машинописного текста, ^"страниц рисунков, ^таблиц, список использовалных источников из 103 наименований.
