Page 15 - Zmist-n3-2015-new

формулу (21) для усіх подібних сталей (304L, 316) за відсутності інших доступ-
них даних. Орієнтовна похибка тут не перевищує 0,2%.
Коефіцієнт m = 2,161 взяли із праць [29–31], b = 0,196 – з праці [24]. За екс-
периментальними даними для неопромінених зразків зі сталі 304L(GG) шукали
–18 –20 2
коефіцієнт B = 0,9×10 , а для опромінених коефіцієнт a = 4,2×10 cm /n (рис. 5).
Коефіцієнти a, B слід знаходити з експерименту для кожного матеріалу окремо.
Разом з тим ці коефіцієнти визначаємо і для подібних сталей. Хімічний склад та
характеристики таких сталей наведені в табл. 1 і 2.

Таблиця 1. Хімічний склад сталей (%)
Шифр Сталь Ni Si P S Mn C N Cr Mo O
GG 304L 8,95 0,55 0,023 0,008 1,80 0,015 0,067 18,62 0,31 0,014
C3 304L 9,10 0,45 0,020 0,003 1,86 0,024 0,074 18,93 0,12 0,014
C21 316 10,45 0,61 0,035 0,002 1,23 0,060 0,016 16,27 2,10 0,014

Таблиця 2. Механічні властивості сталей
Флюенс (E > 1 MeV)
без 21 2 21 2 21 2
0,3×10 n/cm 0,9×10 n/cm 2,0×10 n/cm
Шифр Сталь опромінення
σ T σ u σ T σ u σ T σ I σ T σ u
MPa
С21 316 277 455 480 620 643 716 893 924
C3 304L 154 433 338 491 632 668 796 826
2
21
2
21
0,5×10 n/cm 1,44×10 n/cm
GG 304L 159 425 533 610 702 720
Обговорення результатів. Для порівняння з експериментальними результа-
тами побудували ще й розрахункову криву NUREG-0313 (рис. 5, штрих-пунктир-
на лінія). Як бачимо, віднайдені константи придатні і для подібних реакторних
сталей. На жаль, не вдалося отримати більше експериментальних даних, що задо-
вольняли б наші критерії. У відомих дослідженнях [29] наведені результати для
різного вмісту розчиненого в воді кисню, проте, оскільки наша модель не врахо-
вує вплив цього чинника на швидкість розтріскування, а розкид доступних даних
для різних концентрацій кисню настільки великий, що унеможливлює будь-яку
аналітичну інтерпретацію результатів, обмежились вузьким діапазоном концент-
рацій (250…600 ppb). Проте навіть тоді, коли не брати до уваги вплив агресивно-
го середовища, наша модель придатна для прогнозування росту тріщин у реак-
торних компонентах, і, очевидно, демонструватиме кращі результати, ніж розра-
хунок за кривою NUREG-0313 [30] без урахування впливу опромінення.
ВИСНОВКИ
На основі d c-моделі та рівняння енергетичного балансу для елементарного
стрибка тріщини побудовано нове диференціальне рівняння, що описує поши-
рення тріщини високотемпературної повзучості в матеріалах за нейтронного оп-
ромінення. З його допомогою сформульована математична модель для визначен-
ня залишкової довговічності пластин з тріщинами, що знаходяться в умовах ви-
сокотемпературної повзучості та нейтронного опромінення. Модель апробовано
під час розв’язанні аналога задачі Ґріффітса, тобто визначення періоду докритич-

14