Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки

Изучены структура и механические свойства слитков и прутков из гафния марки ГФЭ-1, деформированных с разными степенями обжатия при температурах от комнатной до 980 °С, в исходном и отожженном состоянии. Определены средний размер зерна, твердость и микротвердость прутков в продольном и поперечном нап...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Вопросы атомной науки и техники
Date:	2002
Main Authors:	Волокита, Г.И., Резниченко, Э.А., Чернуха, В.П., Савченко, В.И.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2002
Subjects:	Физика и технология конструкционных материалов
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79512
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:	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки / Г.И. Волокита, Э.А. Резниченко, В.П. Чернуха, В.И. Савченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 127-132. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860103095997956096
author	Волокита, Г.И. Резниченко, Э.А. Чернуха, В.П. Савченко, В.И.
author_facet	Волокита, Г.И. Резниченко, Э.А. Чернуха, В.П. Савченко, В.И.
citation_txt	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки / Г.И. Волокита, Э.А. Резниченко, В.П. Чернуха, В.И. Савченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 127-132. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Вопросы атомной науки и техники
description	Изучены структура и механические свойства слитков и прутков из гафния марки ГФЭ-1, деформированных с разными степенями обжатия при температурах от комнатной до 980 °С, в исходном и отожженном состоянии. Определены средний размер зерна, твердость и микротвердость прутков в продольном и поперечном направлении, а также свойства при растяжении и коррозионная стойкость материала после разных условий температурно-деформационной обработки. Показано, что в случае ковки при высоких температурах с уменьшением диаметра прутков от 20 до 9,5 мм средний размер зерен практически не меняется. Большее влияние на структуру и свойства прутка оказывает температура деформации. При ее понижении до комнатной средний размер зерен уменьшается до 10…20 мкм, а прочность возрастает. Коррозионная стойкость прутков после испытаний в течение 1000 ч удовлетворительная. Вивчені структура і механічні властивості злитків і прутків з гафнію марки ГФЭ-1, деформованих з різними ступенями обтиснення при температурах від кімнатної до 980 °С, у вихідному і відпаленому стані. Визначені середній розмір зерна, твердість і мікротвердість прутків в подовжньому і поперечному напрямі, а також властивості при розтягненні і корозійна стійкість матеріалу після різних умов температурно-деформаційної обробки. Показано, що у разі кування при високих температурах із зменшенням діаметра прутків від 20 до 9,5 мм середній розмір зерен практично не міняється. Більший вплив на структуру і властивості прутка надає температура деформації. При її понижені до кімнатної середній розмір зерен меншає до 10…20 мкм, а міцність зростає. Корозійна стійкість прутків після випробувань протягом 1000 годин задовільна. Structure and mechanical properties of ingots and bars from GFE-1 hafnium, deformed with by different degrees of reduction at temperatures from room up to 980 °C in the initial and annealed conditions are studied. Mean grain size, hardness and microhardness of bars in longitudinal and transverse direction, and also property at stretching and corrosion resistance of a material after different conditions of temperature-deformation processing are determined.In a case of forging at heats the diameter of bars are reduce from 20 up to 9,5 mm, aggregate size of grain practically does not vary. The greater influencing on structure and properties of bar is influenced temperature of deformation. At its reduction up to room aggregate size of grain decreases up to 10 … 20 microns, and the strength increases. Corrosion resistance of bars after tests during 1000 hours is satisfactory.
first_indexed	2025-12-07T17:29:45Z
format	Article
fulltext	УДК 621.039 СВОЙСТВА ГАФНИЕВЫХ ПРУТКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ КОВКИ Г.И.Волокита, Э.А.Резниченко, В.П.Чернуха, В.И.Савченко* НТК ЯТЦ ННЦ ХФТИ, ИФТТМТ ННЦ ХФТИ, г.Харьков Вивчені структура і механічні властивості злитків і прутків з гафнію марки ГФЭ-1, деформованих з різними ступенями обтиснення при температурах від кімнатної до 980 °С, у вихідному і відпаленому стані. Визначені середній розмір зерна, твердість і мікротвердість прутків в подовжньому і поперечному напрямі, а також властивості при розтягненні і корозійна стійкість матеріалу після різних умов температурно- деформаційної обробки. Показано, що у разі кування при високих температурах із зменшенням діаметра прутків від 20 до 9,5 мм середній розмір зерен практично не міняється. Більший вплив на структуру і властивості прутка надає температура деформації. При її понижені до кімнатної середній розмір зерен меншає до 10…20 мкм, а міцність зростає. Корозійна стійкість прутків після випробувань протягом 1000 годин задовільна. Изучены структура и механические свойства слитков и прутков из гафния марки ГФЭ-1, деформирован- ных с разными степенями обжатия при температурах от комнатной до 9800С, в исходном и отожженном со- стоянии. Определены средний размер зерна, твердость и микротвердость прутков в продольном и попереч- ном направлении, а также свойства при растяжении и коррозионная стойкость материала после разных усло- вий температурно-деформационной обработки. Показано, что в случае ковки при высоких температурах с уменьшением диаметра прутков от 20 до 9,5 мм средний размер зерен практически не меняется. Большее влияние на структуру и свойства прутка оказывает температура деформации. При ее понижении до комнат- ной средний размер зерен уменьшается до 10…20 мкм, а прочность возрастает. Коррозионная стойкость прутков после испытаний в течение 1000 ч удовлетворительная. Structure and mechanical properties of ingots and bars from GFE-1 hafnium, deformed with by different degrees of reduction at temperatures from room up to 9800,°C in the initial and annealed conditions are studied. Mean grain size, hardness and microhardness of bars in longitudinal and transverse direction, and also property at stretching and corrosion resistance of a material after different conditions of temperature-deformation processing are determined.In a case of forging at heats the diameter of bars are reduce from 20 up to 9,5 µm, aggregate size of grain practically does not vary. The greater influencing on structure and properties of bar is influenced temperature of deformation. At its reduction up to room aggregate size of grain decreases up to 10 … 20 microns, and the strength increases. Corrosion resistance of bars after tests during 1000 hours is satisfactory. Введение Специалисты в области атомного реакторострое- ния считают гафний одним из наиболее перспектив- ных материалов для ПС СУЗ [1,2]. Поскольку Укра- ина обладает большими запасами металлического гафния задача изготовления поглощающих стержней для АЭС является особенно актуальной. В последние годы как за рубежом так и на Украине проводятся работы в этом направлении [3,4]. Для получения прутков с заданными свойствами необхо- димо знать влияние на них разных факторов, таких как схема, степень и температура деформации, усло- вия термообработки и др. Однако имеющиеся в ли- тературе сведения не дают четкого представления по данному вопросу, тем более, что выполнены они главным образом на листовом йодидном гафнии. В работе [5], выполненной на кальциетермическом гафнии, прокатанном при комнатной температуре с обжатиями до 35% и отожженном при разных тем- пературах, показано, что для него характерны две стадии рекристаллизации. Температура начала ре- кристаллизации составляет 800°С, а при темпера- турe отжига свыше 850°С происходит существен- ный рост зерен, образуются двойники отжига, сни- жается пластичность. Прочностные свойства и твердость по Виккерсу с увеличением степени де- формации до 35% возрастают, а относительное удлинение почти линейно снижается. Предел проч- ности слабо зависит от температуры отжига, тогда как предел текучести при Тотж. свыше 800°С резко снижается, а относительное удлинение максимально при Тотж.= 800...850°С. Твердость с увеличением тем- пературы отжига снижается вплоть до 900°С и слабо зависит от дальнейшего повышения температуры. Свойства кованых прутков из кальциетермического гафния ранее не изучались. Цель настоящей работы – изучить влияние тем- пературы и степени деформации, а также отжига на структуру, механические свойства и коррозионную стойкость кованых гафниевых прутков. Материал и методы исследования 127 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2002. №1. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (12), с.127-132. В качестве материала для исследований исполь- зовали прутки диаметром (20±0,5) мм и (9±0,5) мм, полученные ковкой и ковкой с последующим воло- чением слитков гафния марки ГФЭ-1 двойного элек- тронно-лучевого переплава. Ковку осуществляли при 20, 150, 500 и 950°С, а волочение при комнат- ной температуре с промежуточным отжигом. Более подробно схемы получения прутков изложены в ра- боте [6]. Структуру прутков изучали с помощью метал- лографического микроскопа ММР-4 в поляризован- ном свете в продольном и поперечном направлении. Средний размер зерен определяли методом подсчета пересечений зерен по ГОСТ 21073.3-75. Механические свойства при растяжении слитков и прутков в осевом направлении определяли при комнатной температуре на аттестованной испыта- тельной машине 1246 Р-2/2300 усилием 2000 кг. Скорость перемещения штока составляла 2 мм/мин. Испытания проводили на образцах гагаринского типа с диаметром рабочей части 3,0 и 4,0 мм. Разме- ры образцов и методики испытаний по ГОСТ 1497- 87. Твердость и микротвердость деформированных и отожженных прутков из гафния определяли в мери- диональном и радиальном направлении на твердо- мере Супер-Роквэлл и на микротвердомере ПМТ-3 при комнатной температуре по стандартным мето- дикам. Коррозионные испытания образцов гафния с раз- личной предысторией проводили в автоклавах, изго- товленных из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с ра- бочим объемом 1000 см3, в статическом режиме. В качестве рабочей среды использовали бидистилли- рованную воду, не содержащую ингибиторов, при- меняемых в реакторных установках. Режим испыта- ний: температура 350оС, давление 16,8 МПа. Иссле- дования проводили на цилиндрических образцах двух типоразмеров: ∅ 8,2х30 мм и ∅ 7,0х30 мм с об- работанной по указанной ниже схеме поверхностью: - травление в водном растворе азотной и плави- ковой кислот; - промывка в проточной воде; - комплексообразование в растворе, близком по составу к принятому для циркония, в течение 15 мин; - двукратная промывка в проточной и в нагретой дистиллированной воде. Оценку коррозионной стойкости образцов производили по виду оксидной пленки (качествен- ная оценка), а также по привесу и расчетной толщи- не оксидов за выбранный промежуток времени (ко- личественная оценка) согласно ГОСТ 13819 - 68. Результаты исследования и их обсуждение В табл.1 представлены экспериментальные дан- ные о структуре слитка и прутков из гафния разного диаметра, полученных по различным технологиче- ским схемам. Практически при всех опробованных режимах структура прутков в неотожженном состо- янии характеризуется неоднородностью размеров зерен, наличием следов скольжения, двойников и фрагментированных крупных зерен. Режимы ковки при 950 и 20оС обеспечивали де- формационную проработку металла по всему сече- нию, в то время как ковка при 500оС и волочение при Ткомн. способствовали деформации лишь в при- поверхностных слоях прутков толщиной до 2 мм. Поэтому при отжиге в наклепанных слоях рекри- сталлизация происходила более интенсивно, сред- ний размер зерен по сечению выравнивался и струк- тура становилась более однородной В слабодеформированных областях рост зерен при заданных режимах отжига незначителен. Изготовленные при Тков=150оС прутки положи- тельно отличаются тем, что режимы деформации обеспечивают даже в деформированном состоянии структуру, близкую к рекристаллизованной: зерна мало отличаются по размерам и достаточно равно- осные, деформированные зоны и следы деформации (полосы скольжения, двойники, полигоны) встреча- ются редко. Отжиг прутков с такой структурой при- водит к слабому росту зерен. Происходит выравни- вание зерен по размерам и формирование однород- ной мелкозернистой структуры. Вытянутость зерен в продольном направлении после волочения характерна для данного вида де- формации. Устранить такую структуру, видимо, воз- можно путем варьирования степенью и температу- рой деформации и режимами отжига для чего при необходимости следует провести более широкие и углубленные исследования. В целом, ковка слитка при температуре 950оС в пруток диаметром 20,0 мм приводит к уменьшению размера зерен до 50 мкм. Дальнейшая деформация при такой же температуре и заданных обжатиях до диаметра 9,5 мм, а это вытяжка почти в 4,5 раза, не позволила существенно уменьшить размер зерна. Более сильное влияние на структуру прутка при одинаковой степени деформации оказывает темпе- ратура деформации (рис.1). При ее понижении до комнатной средний размер зерен в прутках умень- шается с 50 до 10...15 мкм. Включения более дис- персны и располагаются как по границам зерен, так и внутри них. Возможно из-за их мелкодисперсно- сти не все включения выявляются методами метал- лографии. Механические свойства Механические свойства прутков, полученных по различным технологическим схемам, представлены в табл. 2. и на рис. 2-3. Для сравнения приведены свойства типичные для йодидного гафния и экстру- дированного гафния марки ГФЭ-1. Таблица 1 Структура и средний размер зерна в слитке и прутках из гафния марки ГФЭ-1 до и после отжига 800oCх1,5 ч 128 Материал Состояние Средний размер зерна, мм Характеристика вдоль оси поперек оси структуры Слиток ∅ 81 мм После ЭЛП 8,5 (2…15) 8,0 (1…15) Структура неоднородная по диаметру и вы- соте слитка Пруток ∅ 19,5 мм Деформ. 0,055 0,042* Неоднородная. Следы деформации. Наряду с мелкими имеются крупные фрагментирован- ные зерна Тковки=950оС Отж. 0,054 0,050 Более однородная. Зерна близки к равно- осным Пруток ∅ 9,5 мм Деформ. 0,037* 0,036* По всему сечению следы деформации: поло- сы скольжения, двойники, фрагментация зе- рен Тковки=950оС Отж. 0,040 0,039 Рекристаллизована. Полосы, двойники отсут- ствуют Пруток ∅ 9,5 мм Деформ. 0,022 0,018* Неоднородная по диаметру. Размер зерен от- личается в 3-4 раза. В продольном сечении зерна одинаковые Тковки≈500оС Отж. 0,028 0,029 Однородная. Зерна равноосные Пруток ∅ 9,5 мм Деформ. - ≤ 0,01* Сильно деформирована. Встречаются группы зерен размером до 10 мкм Тковки= 20оС Отж. 0,014 0,015 Однородная, мелкозернистая Пруток ∅ 8,5 мм Деформ. <0,018* <0,016* Близка к рекристаллизованной Тковки≈150оС Отж. 0,02 0,02 Мелкозернистая, однородная. Зерна равноосны Пруток ∅ 8,5 мм Тволоч.=20оС Деформ. 0,045* 0,015- 0,050* Неоднородная по сечению. Деформация в приповерхностном слое глубиной около 2 мм после ковки при Т=950оС Отж. 0,045 0,037 Зерна вытянуты. В приповерхностном слое рост зерен * Данные оценочные Таблица 2 Механические свойства слитка и прутков из гафния марки ГФЭ-1 при Ткомн. Материал Состояние σ0,2, Мпа σВ, МПа δ, % Hµ, МПа Слиток ГФЭ-1, ∅ 81 мм после ЭЛП 200…290 200…300 <1,5 вдоль/попер. Пруток, ∅ 9,5 мм Тковки=950оС Деформир. Отжиг 800оС, 1,5 ч 488 450 602 585 16 19 2140 / 2360 2050 / 2330 Пруток, ∅ 9,5 мм Тковки=500оС Деформир. Отжиг 800оС, 1,5 ч 530 425 650 580 11,5 22 2520 / 2650 2170 / 2350 Пруток, ∅ 8,5 мм Тковки=20оС Деформир. Отжиг 800оС, 1,5 ч 670 440 785 570 8,5 28 2600 / 2990 2260 / 2020 Пруток, ∅ 8,5 мм Тволоч.=20оС Деформир. Отжиг 800оС, 1,5 ч 533 425 643 580 7,5 18,7 2120 / 2515 2020 / 2100 Гафний йодидный [1] Отжиг 925оС, 15 мин 215±20 317±31 3,5±0,5 1700…1900 129 Рис.1. Влияние температуры ковки на размер зер- на в прутках ГФЭ-1 диаметром 9,5 мм Микротвердость Микротвердость прутков, измеряемая в радиаль- ном направлении, возрастает почти до 3000 МПа с понижением температуры деформации. В продоль- ном направлении ее рост несколько слабее и макси- мальное значение составляет 2600 МПа. После от- жига зависимость Нµ от температуры деформации гораздо слабее. Ее значения находятся в пределах 2000...2300 МПа, что на уровне и даже ниже значе- ний, приведенных в работе [1]. Более высокие зна- чения микротвердости в радиальном направлении вероятно связаны с особенностями схемы деформа- ции и текстуры. Обращает на себя внимание тот факт, что микротвердость прутков, кованых при 950°С, близка к значениям для ГФЭ-1 [1] и ниже, чем у прессованных при близких температурах [4], что вероятно связано с низкой степенью наклепа, а, следовательно, и уровнем микроискажений. Это подтверждается результатами измерений на дефор- мированных с меньшим обжатием прутках диамет- ром 20 мм, микротвердость которых находится на уровне типичном для ГФИ-1: ≤1880 МПа. Столь низкие значения микротвердости также косвенно указывают на то, что в процессе получения прутков сколь-нибудь значительного насыщения металла кислородом и азотом, приводящего к повышению микротвердости, не происходит. Микротвердость слитков не определяли, так как отсутствовали дан- ные о кристаллографической ориентации зерен, на которых производятся измерения. Сравнительно не- высокие значения микротвердости проволоченных прутков обусловлены тем, что в качестве заготовки брались отожженные прутки диаметром 9,5 мм, по- лученные ковкой при 950оС, обладающие довольно низкой микротвердостью. К тому же степень сум- марного обжатия при волочении составляла всего 25...30%. Характерными особенностями исследуе- мых кованых прутков из гафния марки ГФЭ-1 яв- ляются: - снижение Нµ с ростом Тдеф.; - увеличение Нµ с увеличением степени обжа- тия; - слабая зависимость микротвердости отожжен- ных прутков от температуры и степени предшеству- ющей деформации; - более высокие значения Нµ в радиальном направлении; - микротвердость отожженных и кованых при высоких температурах прутков равна или ниже ука- занной для ГФЭ-1[1] и ниже, чем у прессованных при 1000°С из практически одинаковых слитков. Твердость по Виккерсу Результаты измерения твердости прутков в де- формированном и отожженном состоянии представ- лены на рис. 2. В исходном состоянии твердость по Виккерсу (HV) вначале возрастает с понижением температу- ры ковки, а затем, достигнув уровня порядка 2330 МПа в осевом направлении и 2600...2620 МПа в ра- диальном, практически не меняется. После отжига наблюдается слабое отличие твердости прутков, по- лученных в разных условиях, ее величина состав- ляет (1830±20) МПа вдоль оси прутка и (1900±20) МПа поперек его оси. Твердость в радиальном направлении выше как в наклепанных, так и в ото- жженных образцах, что видимо связано с тем, что прутки обладают аксиальной текстурой, которая слабо меняется в результате применяемого отжига [8]. Эта особенность также наблюдалась нами при измерении микротвердости. и при механических ис- пытаниях прокатанного гафния [1]. Сравнительно небольшое отличие значений твердости прутков, кованых при 950°С, в деформированном и отожжен- ном состоянии является следствием малого наклепа, а также более слабой текстурой. Со снижением тем- пературы деформации возрастает степень наклепа и усиливается текстура, в результате этого возрастает различие твердости вдоль и поперек оси прутков в наклепанных образцах, а также между твердостью до и после отжига. Влияние температуры деформа- ции, предшествующей отжигу, на твердость ото- жженных прутков незначительно. Ее значения прак- тически совпадают с указанными в работе [1] для слитка ГФЭ-1 и ниже приведенных в работе [5], ве- роятно, вследствие более высокой чистоты исследу- емого нами металла. Несколько большее значение HV отожженных образцов, кованых при понижен- ных температурах, обусловлены неполным снятием наклепа, так как, судя по данным авторов работ [5, 8], при заданных режимах отжига процесс первич- ной рекристаллизации может быть незакончен. Свойства при растяжении Тенденции изменения механических свойств при растяжении с температурой деформационной обра- ботки хорошо просматриваются на рис.3. Пределы прочности и текучести деформированных прутков почти линейно возрастают со снижением темпера- 130 туры ковки из-за уменьшения размера зерна, накле- па и совершенствования текстуры, а относительное удлинение снижается с 16 до 7,5 %, так как структу- ра нерекристаллизована. Видно, что прочностные характеристики прутков как в исходном, так и в отожженном состоянии достаточно высокие, тогда как пластичность неотожженных прутков довольно низкая. После отжига в вакууме относительное удлинение возрастает до 19...28%, а прочностные характеристики слабо зависят от температуры ков- ки. Рост пластичности отожженных прутков с пони- жением температуры деформации видимо, обуслов- лен уменьшением размера зерна и усилением тек- стуры. У экструдированного гафния прочность и пластичность несколько выше, видимо по той же причине. Механические свойства деформированных при комнатной температуре прутков находятся на уровне свойств кальциетермического гафния, про- катанного на холоду с суммарной деформацией до 70%. После отжига при сходных режимах различие в свойствах тоже небольшое, хотя прочность кова- ных прутков несколько выше, а пластичность ниже на несколько процентов. Возможно это связано с тем, что холодная прокатка чередовалась с глубо- ким отжигом в вакууме (950°С, 1ч). У прокатанного на холоду с обжатием 30% йодидного гафния [9] прочностные свойства в направлении прокатки несколько ниже: σ0,2= 520 МПа; σВ= 710 МПа, а пла- стичность находится на том же уровне. Рис. 2. Влияние температуры ковки на твердость по Виккерсу прутков из гафния марки ГФЭ-1 После отжига пластичность кованого на холоду прутка ГФЭ-1 и прокатанного йодидного гафния со- ставляет соответственно 28 и 30%. Аналогичная картина наблюдается при сравнении свойств горя- чекатанного ГФИ-1(930°С) со свойствами горячеко- ванного ГФЭ-1 (950°С), отожженных при одина- ковых температурах. В целом механические свой- ства при комнатной температуре кованых прутков находятся на уровне свойств как кальциетермиче- ского, так и йодидного гафния в направлении про- катки и несколько уступают свойствам более тек- стурированных прутков ГФЭ-1, прессованных при 1000°С. Таким образом, меняя схемы и режимы механи- ко-термической обработки, можно добиваться изме- нения механических свойств прутков в широком интервале. Рис.3. Механические свойства прутков ГФЭ-1 при комнатной температуре: о, - предел те- кучести, σ0,2; ∆ - предел прочности, σв; ð - относительное удлинение, δ. Темные точки для отожженных в вакууме прутков, 8000С, 1,5 ч Результаты коррозионных испытаний На рис. 4 представлены граничные данные о коррозионной стойкости прутков из гафния марки ГФЭ-1, полученных по разным технологическим схемам, после испытаний в воде (350оС; 16,8 МПа) в течение 1000 ч. Рис.4 Коррозионная стойкость гафния в воде при температуре 350 оС, давлении 16,8 МПа: � – температура деформации 950°С, х – 150°С Видно, что при данном режимах и времени ис- пытаний коррозионная стойкость прутков весьма удовлетворительная и практически не зависит от особенностей их изготовления. Привес составляет 7...8 мг/дм2, что вполне согласуется с литературны- 131 Температура ковки, °С σ, МПа δ,% ми данными. Величина привеса остальных партий прутков находится в пределах значений, указанных на графике. На поверхности цилиндрических образ- цов формируется равномерная сплошная оксидная пленка темно-фиолетового цвета, расчетная толщи- на которой составляет около 0,3 мкм. Сколь-нибудь существенного отличия от коррозионной стойкости йодидного гафния не наблюдается. В настоящее время коррозионные испытания продолжаются с тем, чтобы достичь суммарной экспозиции образцов в 10000 ч. Выводы В результате выполненных исследований впер- вые изучено влияние условий деформации на комплекс физико-механических свойств кованых прутков из гафния марки ГФЭ-1 и проведен сравни- тельный анализ. Показано, что: - путем изменения температуры и схемы дефор- мации возможно формирование структуры с разным размером зерна, который с увеличением степени об- жатия и снижением температуры ковки в исследуе- мых диапазонах снижается до 10...15 мкм, причем влияние температуры сильнее; - механические свойства кованых прутков в ото- жженном и наклепанном состоянии сопоставимы со свойствами прокатанного гафния и несколько усту- пают свойствам прутков, экструдированных при по- чти таких же температурах; - с понижением температуры деформации проч- ностные свойства и микротвердость возрастают, а твердость, достигнув определенного уровня, в даль- нейшем меняется слабо; - в результате отжига механические свойства в общем снижаются, за исключением относительного удлинения, которое имеет тенденцию к росту; - твердость и микротвердость кованых прутков в радиальном направлении выше, чем вдоль оси. В отожженных прутках они находятся на уровне зна- чений для слитка ГФЭ-1; - показано, что коррозионная стойкость прутков из кальциетермического гафния практически не от- личается от стойкости йодидного гафния. Величина привеса после 1000-часовой выдержки составляет 7...8 мг/дм2 и слабо зависит от условий получения прутков. Литература 1. В.Д. Рисованный, Е.П. Клочков, В.Б. Пономарен- ко. Гафний в ядерной технике. Димитровград: НИИАР, 1993, 143 с. 2. Ю.Ф.Конотоп, Н.П.Одейчук, В.С.Красноруцкий. Современное состояние проблемы поглощающих нейтроны материалов и изделий на их основе для реакторов типа ВВЭР-1000: Аналитический обзор. Харьков: ННЦ ХФТИ, 1998, 68 с. 3. IAEA Technical Committee Meeting on “Control As- sembly Materials for Water Reactors: Experience, Performance and Perspectives”. Vienna, Austria, 12-15th October, 1998. 4. В.М. Ажажа, К.В. Ковтун, П.Н. Вьюгов и др. Свойства и структура выдавленного гафния. // ВАНТ. Серия ФРП и РМ. 1998, вып.3 (69), 4 (70), с.82. 5. П.В. Шебалдов, А.Н. Иванов, Д.Л. Крысанов и др. Структура и свойства кальцийтермического гаф- ния в зависимости от режимов холодной дефор- мации и термообработки. // ВАНТ. Серия ФРП и РМ. 1991, вып.2 (42), с. 72-77. 6. Г.И.Волокита, В.С. Красноруцкий,. Э.А. Резни- ченко и др. Разработка опытной технологии изготовления прутков из гафния для ПЭЛОВ // Тр. конф. «Проблемы циркония и гафния в атом- ной энергетике». Алушта, Крым, 14-19 июня 1999г., с. 59. 7. В.С. Вахрушева, Н.В. Ярошенко. Влияние техно- логических параметров производства на струк- турообразование и свойства прутков из гафния //Тр. конф. «Проблемы циркония и гафния в атомной энергетике». Алушта, Крым, 14-19 июня 1999г., с. 64. 8. Н.М. Роенко, Г.И. Волокита, Э.А. Резниченко и др. Эволюция текстуры гафниевых прутков в процессе деформации // Тр. конф. «Проблемы циркония и гафния в атомной энергетике». Алушта, Крым, 14-19 июня 1999г., с. 62. 9. О.В. Бочаров, В.А. Зудилин, Н.Г. Решетников и др. Структура и механические свойства холодно- деформированного и отожженного йодидного гафния. // ВАНТ. Серия ФРП и РМ. 1994, вып.2, с. 27. 132 УДК 621.039 Введение Механические свойства Структура и средний размер зерна в слитке и прутках из гафния марки ГФЭ-1 Выводы
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79512
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1562-6016
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:29:45Z
publishDate	2002
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format	dspace
spelling	Волокита, Г.И. Резниченко, Э.А. Чернуха, В.П. Савченко, В.И. 2015-04-02T17:05:07Z 2015-04-02T17:05:07Z 2002 Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки / Г.И. Волокита, Э.А. Резниченко, В.П. Чернуха, В.И. Савченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 127-132. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79512 621.039 Изучены структура и механические свойства слитков и прутков из гафния марки ГФЭ-1, деформированных с разными степенями обжатия при температурах от комнатной до 980 °С, в исходном и отожженном состоянии. Определены средний размер зерна, твердость и микротвердость прутков в продольном и поперечном направлении, а также свойства при растяжении и коррозионная стойкость материала после разных условий температурно-деформационной обработки. Показано, что в случае ковки при высоких температурах с уменьшением диаметра прутков от 20 до 9,5 мм средний размер зерен практически не меняется. Большее влияние на структуру и свойства прутка оказывает температура деформации. При ее понижении до комнатной средний размер зерен уменьшается до 10…20 мкм, а прочность возрастает. Коррозионная стойкость прутков после испытаний в течение 1000 ч удовлетворительная. Вивчені структура і механічні властивості злитків і прутків з гафнію марки ГФЭ-1, деформованих з різними ступенями обтиснення при температурах від кімнатної до 980 °С, у вихідному і відпаленому стані. Визначені середній розмір зерна, твердість і мікротвердість прутків в подовжньому і поперечному напрямі, а також властивості при розтягненні і корозійна стійкість матеріалу після різних умов температурно-деформаційної обробки. Показано, що у разі кування при високих температурах із зменшенням діаметра прутків від 20 до 9,5 мм середній розмір зерен практично не міняється. Більший вплив на структуру і властивості прутка надає температура деформації. При її понижені до кімнатної середній розмір зерен меншає до 10…20 мкм, а міцність зростає. Корозійна стійкість прутків після випробувань протягом 1000 годин задовільна. Structure and mechanical properties of ingots and bars from GFE-1 hafnium, deformed with by different degrees of reduction at temperatures from room up to 980 °C in the initial and annealed conditions are studied. Mean grain size, hardness and microhardness of bars in longitudinal and transverse direction, and also property at stretching and corrosion resistance of a material after different conditions of temperature-deformation processing are determined.In a case of forging at heats the diameter of bars are reduce from 20 up to 9,5 mm, aggregate size of grain practically does not vary. The greater influencing on structure and properties of bar is influenced temperature of deformation. At its reduction up to room aggregate size of grain decreases up to 10 … 20 microns, and the strength increases. Corrosion resistance of bars after tests during 1000 hours is satisfactory. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика и технология конструкционных материалов Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки Article published earlier
spellingShingle	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки Волокита, Г.И. Резниченко, Э.А. Чернуха, В.П. Савченко, В.И. Физика и технология конструкционных материалов
title	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки
title_full	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки
title_fullStr	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки
title_full_unstemmed	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки
title_short	Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки
title_sort	свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки
topic	Физика и технология конструкционных материалов
topic_facet	Физика и технология конструкционных материалов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79512
work_keys_str_mv	AT volokitagi svoistvagafnievyhprutkovpolučennyhmetodomkovki AT rezničenkoéa svoistvagafnievyhprutkovpolučennyhmetodomkovki AT černuhavp svoistvagafnievyhprutkovpolučennyhmetodomkovki AT savčenkovi svoistvagafnievyhprutkovpolučennyhmetodomkovki

Свойства гафниевых прутков, полученных методом ковки

Institution

Similar Items