name: Определение доминирующих механизмов и разработка методов прогнозирования коррозионного растрескивания под напряжением облученных аустенитных сталей для ВКУ ВВЭР и PWR
keyword_list: Внутрикорпусные устройства Нейтронное облучение Стимулированное облучением коррозионное растрескивание под напряжением Реактор типа ВВЭР Аустенитные хромоникелевые стали повреждающая доза
abstract: Цель работы
  1.	Определение доминирующих механизмов, стимулирующих КРН различных хромоникелевых аустенитных сталей марок 321 (08Х18Н10Т), 304 (Х18Н9) и 316 (Х16Н11М3), использующихся для изготовления ВКУ ВВЭР и PWR, в водной среде теплоносителя I контура реакторов типа ВВЭР.
  2.	Разработка физически обоснованной модели для прогнозирования долговечности ВКУ ВВЭР и PWR по критерию КРН и разработка нормативного метода оценки долговечности ВКУ ВВЭР.
  3.	Разработка метода экспресс-оценки склонности к КРН облученных аустенитных сталей в среде теплоносителя I контура ВВЭР.
  Научная новизна работы
  1.	Сформулирован критерий инициации КРН облученных аустенитных сталей, и разработана физически обоснованная количественная модель, учитывающая доминирующие механизмы, стимулирующие КРН в водной среде, имитирующей теплоноситель I контура ВВЭР и PWR. Модель позволяет прогнозировать зависимость порогового напряжения от повреждающей дозы и время до инициации КРН при немонотонном нагружении, когда напряжения превышают пороговые.
  2.	Выявлены три доминирующих механизма, стимулирующих КРН облученных аустенитных сталей в водной среде, имитирующей теплоноситель I контура ВВЭР и PWR. К этим механизмам относятся: радиационно-индуцированное ослабление прочности границ зерен, межзеренное проскальзывание и локализованное деформирование. Показано, что механизм радиационно-индуцированного обеднения границ зерен хромом не является доминирующим механизмом КРН, по крайней мере, в водной среде теплоносителя I контура.
  3.	Показано, что существует связь между энергией межзеренного разрушения и сопротивлением КРН. Разработан метод экспресс оценки склонности к КРН на базе испытаний миниатюрных образцов на ударный изгиб при низкой температуре, обеспечивающей межзеренное разрушение слабых границ зерен.
  4.	Установлено наличие низкотемпературной неустановившейся ползучести облученных аустенитных сталей при Т≈300÷350 °С. Предложен механизм ползучести, заключающийся в перестройке микроструктуры, сформированной при облучении, под действием последующего механического нагружения.
  5.	Экспериментально доказано, что прочность границ зерен аустенитных сталей, облученных в смешанном спектре нейтронов (спектр реакторов типа ВВЭР или PWR) ниже, чем сталей, облученных в реакторах на быстрых нейтронах. Такое различие, в первую очередь, связано с различной скоростью наработки гелия, возникающего в результате ядерных реакций при взаимодействии нейтронов с ядрами элементов, входящих в состав стали.
  6.	Показано, что пороговая повреждающая доза, ниже которой КРН аустенитных сталей отсутствует, существенно зависит от спектра нейтронов, которым облучается аустенитная сталь. При облучении смешанным спектром нейтронов пороговая повреждающая доза значительно ниже, чем при облучении в быстром спектре нейтронов.
  Практическая значимость работы
  1.	На основании предложенной модели и выполненного комплекса экспериментальных исследований разработаны новые разделы в руководящем документе РД ЭО 1.1.2.99.0944-2013 «Методика расчета прочности и остаточного ресурса внутрикорпусных устройств ВВЭР-1000 при продлении срока эксплуатации до 60 лет» и государственных стандартах ГОСТ «ВОДО-ВОДЯНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР. Расчёт на прочность внутрикорпусных устройств на стадии проектирования и постпроектной стадии» (шифры программы национальной стандартизации 1.2.322-1.058.19 и 1.2.322-1.059.19, соответственно) по расчету долговечности ВКУ по критерию КРН. РД и ГОСТы предназначены для оптимизации проектирования ВКУ с точки зрения обеспечения их заданного срока службы, а также для обоснования продления срока службы ВКУ эксплуатирующихся реакторов типа ВВЭР.
  2.	Предложена методика экспресс оценки сопротивления КРН облученных аустенитных хромо-никелевых сталей на базе испытаний миниатюрных образцов из этих сталей на ударный изгиб при низкой температуре, обеспечивающей межзеренное разрушение слабых границ зерен. Данная методика позволяет оценивать эффективность компенсирующих мероприятий (отжиг), а также ранжировать кандидатные материалы для новых ВКУ с точки зрения их стойкости к КРН.
  3.	Проведена оценка погрешности расчетного определения флюенса быстрых нейтронов и повреждающей дозы при использованием программного средства КАТРИН-2.5 на основе расчетно-экспериментального определения этих параметров по результатам экспериментально измеренных удельных активностей микропроб облученной 321 стали.
chairman_dissertation_council.name: Алексей
chairman_dissertation_council.surname: Орыщенко
chairman_dissertation_council.patronymic: Сергеевич
chairman_dissertation_council.position: Генеральный директор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Орыщенко
organization_supervisor.patronymic: Сергеевич
organization_supervisor.position: Генеральный директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 53.49.17
rubrics.name: Металлы и сплавы в атомной и термоядерной энергетике
oecds.code: 02.05.QF
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, CHARACTERIZATION & TESTING
speciality_codes.name: Материаловедение (по отраслям)
speciality_codes.code: 05.16.09
supervisors.fio: Марголин Б.З.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Механика деформируемого твердого тела
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Ланин А.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Материаловедение (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Леонтьева-Смирнова М. В.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: НИЦ "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ" - ЦНИИ КМ "ПРОМЕТЕЙ"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ "ПРОМЕТЕЙ" ИМЕНИ И.В. ГОРЫНИНА НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЦЕНТРА "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ"
protection_organization.ogrn: 1037843061376
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ОРЫЩЕНКО
protection_organization.supervisor_patronymic: СЕРГЕЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Правительство Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные унитарные предприятия
author_organization.short_name: НИЦ "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ" - ЦНИИ КМ "ПРОМЕТЕЙ"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ "ПРОМЕТЕЙ" ИМЕНИ И.В. ГОРЫНИНА НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЦЕНТРА "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ"
author_organization.ogrn: 1037843061376
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ОРЫЩЕНКО
author_organization.supervisor_patronymic: СЕРГЕЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Правительство Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные унитарные предприятия