Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method
Obtaining mechanical properties of neutron irradiated structural materials is made difficult by the high radioactivity of typical specimen sizes. Developing new mechanical tests which obtain the same properties with far smaller specimen sizes would significantly enhance the speed and safety of perfo...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2019 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194945 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method / О.P. Maksimkin, S.V. Ruban, Y.Y. Nurgaly, M.P. Short // Problems of atomic science and technology. — 2019. — № 2. — С. 82-90. — Бібліогр.: 29 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862634174815404032 |
|---|---|
| author | Maksimkin, О.P. Ruban, S.V. Nurgaly, Y.Y. Short, M.P. |
| author_facet | Maksimkin, О.P. Ruban, S.V. Nurgaly, Y.Y. Short, M.P. |
| citation_txt | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method / О.P. Maksimkin, S.V. Ruban, Y.Y. Nurgaly, M.P. Short // Problems of atomic science and technology. — 2019. — № 2. — С. 82-90. — Бібліогр.: 29 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Obtaining mechanical properties of neutron irradiated structural materials is made difficult by the high radioactivity of typical specimen sizes. Developing new mechanical tests which obtain the same properties with far smaller specimen sizes would significantly enhance the speed and safety of performing such tests. In this study, we demonstrate the correspondence in mechanical properties between standard, uniaxial tensile testing and a new “Shear Punch” method, involving the shear-based removal of a small (1 mm) disc of material. Two types of steel, 12Cr18Ni9 and 08Cr16Ni11М3, were irradiated with fast neutrons in the BN-350 reactor up to 23 dpa and shear punch tested between 20…300 °C. Excellent correspondence was found between the 0.2% shear and uniaxial tensile yield stresses, validating this technique as a way to obtain the same mechanical properties with greatly reduced sample size.
Представлені і обговорюються результати матеріалознавчих досліджень високорадіоактивних зразків сталі 12Х18Н9, опромінених нейтронами в реакторі ВВР-К, а також зразків сталі 08Х16Н11М3, вирізаних зі стінок чохлів відпрацьованих тепловиділяючих зборок реактора БН-350. Механічно випробували їх за схемою «Shear Punch» на установці, адаптованій для проведення експериментів при температурах в інтервалі 20…300 °С. Була виявлена гарна відповідність між зсувними напруженнями на 0,2% зрушення і одноосного розтягу, яка підтверджує цей метод як спосіб одержання тих же механічних властивостей зі значним зменшенням розміру зразка.
Представлены и обсуждаются результаты материаловедческих исследований высокорадиоактивных образцов стали 12Х18Н9, облученных нейтронами в реакторе ВВР-К, а также образцов стали 08Х16Н11М3, вырезанных из стенок чехлов отработавших тепловыделяющих сборок реактора БН-350. Механически испытывали их по схеме «Shear Punch» на установке, адаптированной для проведения экспериментов при температурах в интервале 20…300 °С. Было обнаружено отличное соответствие между сдвиговыми напряжениями на 0,2% сдвига и одноосного растяжения, которое подтверждает эту методику в качестве способа получения тех же механических свойств со значительно уменьшенным размером образца.
|
| first_indexed | 2025-11-30T15:40:01Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-194945 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-30T15:40:01Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Maksimkin, О.P. Ruban, S.V. Nurgaly, Y.Y. Short, M.P. 2023-12-01T18:33:40Z 2023-12-01T18:33:40Z 2019 Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method / О.P. Maksimkin, S.V. Ruban, Y.Y. Nurgaly, M.P. Short // Problems of atomic science and technology. — 2019. — № 2. — С. 82-90. — Бібліогр.: 29 назв. — англ. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194945 539.21:539.12.04:669.3 Obtaining mechanical properties of neutron irradiated structural materials is made difficult by the high radioactivity of typical specimen sizes. Developing new mechanical tests which obtain the same properties with far smaller specimen sizes would significantly enhance the speed and safety of performing such tests. In this study, we demonstrate the correspondence in mechanical properties between standard, uniaxial tensile testing and a new “Shear Punch” method, involving the shear-based removal of a small (1 mm) disc of material. Two types of steel, 12Cr18Ni9 and 08Cr16Ni11М3, were irradiated with fast neutrons in the BN-350 reactor up to 23 dpa and shear punch tested between 20…300 °C. Excellent correspondence was found between the 0.2% shear and uniaxial tensile yield stresses, validating this technique as a way to obtain the same mechanical properties with greatly reduced sample size. Представлені і обговорюються результати матеріалознавчих досліджень високорадіоактивних зразків сталі 12Х18Н9, опромінених нейтронами в реакторі ВВР-К, а також зразків сталі 08Х16Н11М3, вирізаних зі стінок чохлів відпрацьованих тепловиділяючих зборок реактора БН-350. Механічно випробували їх за схемою «Shear Punch» на установці, адаптованій для проведення експериментів при температурах в інтервалі 20…300 °С. Була виявлена гарна відповідність між зсувними напруженнями на 0,2% зрушення і одноосного розтягу, яка підтверджує цей метод як спосіб одержання тих же механічних властивостей зі значним зменшенням розміру зразка. Представлены и обсуждаются результаты материаловедческих исследований высокорадиоактивных образцов стали 12Х18Н9, облученных нейтронами в реакторе ВВР-К, а также образцов стали 08Х16Н11М3, вырезанных из стенок чехлов отработавших тепловыделяющих сборок реактора БН-350. Механически испытывали их по схеме «Shear Punch» на установке, адаптированной для проведения экспериментов при температурах в интервале 20…300 °С. Было обнаружено отличное соответствие между сдвиговыми напряжениями на 0,2% сдвига и одноосного растяжения, которое подтверждает эту методику в качестве способа получения тех же механических свойств со значительно уменьшенным размером образца. The authors would like to thank researchers that worked at the Laboratory of Radiation Materials Science at the Institute of Nuclear Physics (INP) over the years for their contributions to this publication. The financial support of this work was provided under the National Grant financing Program, Grant No. AP05130527 and Grant No. BR05236400, from the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Thermal and fast reactor materials Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method Вивчення змін механічних властивостей високоопромінених нейтронами хромонікелевих сталей із застосуванням «Shear Punch» методу Изучение изменений механических свойств высокооблученных нейтронами хромоникелевых сталей с применением «Shear Punch» метода Article published earlier |
| spellingShingle | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method Maksimkin, О.P. Ruban, S.V. Nurgaly, Y.Y. Short, M.P. Thermal and fast reactor materials |
| title | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method |
| title_alt | Вивчення змін механічних властивостей високоопромінених нейтронами хромонікелевих сталей із застосуванням «Shear Punch» методу Изучение изменений механических свойств высокооблученных нейтронами хромоникелевых сталей с применением «Shear Punch» метода |
| title_full | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method |
| title_fullStr | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method |
| title_full_unstemmed | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method |
| title_short | Studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “Shear Punch” method |
| title_sort | studying the changes in the mechanical properties of neutron-irradiated chromium-nickel steels using the “shear punch” method |
| topic | Thermal and fast reactor materials |
| topic_facet | Thermal and fast reactor materials |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194945 |
| work_keys_str_mv | AT maksimkinop studyingthechangesinthemechanicalpropertiesofneutronirradiatedchromiumnickelsteelsusingtheshearpunchmethod AT rubansv studyingthechangesinthemechanicalpropertiesofneutronirradiatedchromiumnickelsteelsusingtheshearpunchmethod AT nurgalyyy studyingthechangesinthemechanicalpropertiesofneutronirradiatedchromiumnickelsteelsusingtheshearpunchmethod AT shortmp studyingthechangesinthemechanicalpropertiesofneutronirradiatedchromiumnickelsteelsusingtheshearpunchmethod AT maksimkinop vivčennâzmínmehaníčnihvlastivosteivisokoopromínenihneitronamihromoníkelevihstaleiízzastosuvannâmshearpunchmetodu AT rubansv vivčennâzmínmehaníčnihvlastivosteivisokoopromínenihneitronamihromoníkelevihstaleiízzastosuvannâmshearpunchmetodu AT nurgalyyy vivčennâzmínmehaníčnihvlastivosteivisokoopromínenihneitronamihromoníkelevihstaleiízzastosuvannâmshearpunchmetodu AT shortmp vivčennâzmínmehaníčnihvlastivosteivisokoopromínenihneitronamihromoníkelevihstaleiízzastosuvannâmshearpunchmetodu AT maksimkinop izučenieizmeneniimehaničeskihsvoistvvysokooblučennyhneitronamihromonikelevyhstaleisprimeneniemshearpunchmetoda AT rubansv izučenieizmeneniimehaničeskihsvoistvvysokooblučennyhneitronamihromonikelevyhstaleisprimeneniemshearpunchmetoda AT nurgalyyy izučenieizmeneniimehaničeskihsvoistvvysokooblučennyhneitronamihromonikelevyhstaleisprimeneniemshearpunchmetoda AT shortmp izučenieizmeneniimehaničeskihsvoistvvysokooblučennyhneitronamihromonikelevyhstaleisprimeneniemshearpunchmetoda |