国产A508-3钢小尺寸拉伸样品的拉伸颈缩行为研究
2021-07-27杨万欢钟巍华黎军顽宁广胜
原子能科学技术 2021年7期
关键词:模型
杨万欢,钟巍华,*,黎军顽,李 帅,宁广胜,杨 文
(1.中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究所,北京 102413;2.上海大学 材料科学与工程学院,上海 200444)
反应堆压力容器(RPV)是核电站反应堆装载堆芯、支撑堆内所有构件和容纳一回路冷却剂,并维持其压力的堆本体承压壳体,在寿期内不可更换[1]。其材料在服役过程中受到快中子辐照导致力学性能劣化,是影响核电站安全性和经济性的关键因素[2-3]。在开展材料辐照性能研究中,由于需要降低感生放射性、提高辐照孔道利用率以及辐照参数均匀性等原因,常利用非标准小尺寸拉伸样品来开展研究[4]。由于存在尺寸效应,样品尺寸减小可对力学性能造成影响[5]。
对于拉伸力学性能,样品尺寸效应可分为两个层次:1) 样品尺寸在从标准拉伸样品逐渐减小的过程中,小尺寸拉伸样品结果与标准样品虽有偏差,但可用连续介质力学加以描述,即小尺寸拉伸样品测试结果仍可反映材料本体的拉伸性能;2) 样品尺寸继续减小,小尺寸拉伸样品的测试结果将不能反映材料本体的拉伸性能[6]。影响小尺寸拉伸样品测试结果的尺寸因素包括厚度、厚/宽比、标距长度和晶粒度等,微结构和织构引起的各向异性、组织不均匀性、表面效应和残余应力等材料微观组织和样品的加工状态,也会对材料的力学性能和形变硬化行为产生明显影响[7-8]。
SS-J(Small Specimen-Japan)样品广泛应用于辐照后材料的力学性能研究[9-10]。相关研究表明,尺寸效应对均匀拉伸变形阶段的屈服强度(YS)、抗拉强度(UTS)和均匀延伸率(UE)影响不大,而对总延伸率、非均匀延伸率等与颈缩变形相关的参数(如颈缩角与断裂角)影响较大[11-12]。……
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