Portal de Periódicos da CAPES

Factors affecting the anisotropy of irradiation creep and growth of zirconium alloys

1979; University of Toronto Press; Volume: 27; Issue: 8 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(79)90201-3

1878-0768

R.A. Holt, E.F. Ibrahim,

High Temperature Alloys and Creep

The long term dimensional changes of zirconium alloys in a nuclear reactor core are attributed to generation of equal numbers of vacancies and interstitials by fast neutrons and their condensation at various sinks. The dimensional changes are anisotropic because the microstructures are anisotropic and thus the sinks have anisotropic distributions. We derive relationships between anisotropy of in-reactor creep and growth of zirconium alloys with their crystallographic texture and grain shape. We conclude that growth occurs primarily by the partitioning of interstitials to dislocations or prismatic loops and vacancies to grain boundaries. Two strain producing mechanisms of creep are considered; climb and glide. Measured creep anisotropy agrees more closely with a glide model. Thus creep and growth can be treated additively to give predictions of the behaviour of zirconium alloy reactor components. On attribue les changements à long terme dans les dimensions des alliages de zirconium du coeur d'un réacteur nucléaire à la production par les neutrons rapides d'un nombre égal de lacunes et d'intersticiels et à leur condensation sur divers piéges. Les changements de dimension sont anisotropes, car les microstructures sont anisotropes et les piéges ont donc une répartition anisotrope. Nous obtenons des relations entre l'anisotropie du fluage et de la croissance d'alliages de zirconium dans le réacteur, et la texture cristallographique et la forme des grains. Nous en déduisons que la croissance résulte essentiellement de la ségrégation des intersticiels sur les dislocations ou les boucles prismatiques et de celle des lacunes sur les joints de grains. Nous considérons deux mécanismes de fluage produisant des déformations: la montée et le glissement. L'anisotropie du fluage mesurée est en meilleur accord avec un modéle de glissement. Le fluage et la croissance peuvent ainsi être traités de maniére additive, et l'on obtient de bonnes prévisions du comportement des constituants de réacteur en alliage de zirconium. Die langfristigen Abmessungsänderungen von Zirkonlegierungen im Kern eines Reaktors werden der Erzeugung von Leerstellen und Zwischengitteratomen in gleicher Anzahl und deren Kondensation an verschiedenen Senken zugeschrieben. Die Abmessungsänderungen sind anisotrop, da die Mikrostruktur anisotrop ist und folglich die Senken eine anisotrope Verteilung aufweisen. Es werden Zusammenhänge aufgestellt zwischen der Anisotropie des Kriechens und des Schwellens dieser Zirkonlegierungen im Reaktor und der kristallografischen Textur und der Kornform. Wir folgern, daβ das Schwellen im wesentlichen durch das Ausheilen der Zwischengitteratome an Versetzungen und prismatischen Vertsetzungsringen und der Leerstellen an Korngrenzen entsteht. Zwei Mechanismen für das Kriechen werden betrachtet: Gleiten und Klettern. Die gemessene Kriechanisotropie stimmt mit dem Gleitmodell besser überein. Folglich können Kriechen und Schwellen additiv behandelt werden, um zufriedenstellende Voraussagen über das Verhalten von Reaktorkomponenten aus Zirkonlegierungen zu erhalen.