Коленкова О. А. Особливості структуроутворення та оцінка технологічної пластичності з використанням акустичної емісії при виготовленні труб-оболонок твел із сплаву Zr1Nb

Дисертація спрямована на розробку ресурсозберігаючої технології виготовлення труб-оболонок тепловиділяючих елементів (твел) атомних реакторів із нового сплаву цирконію з ніобієм Zr1Nb вітчизняного виробництва. В роботі досліджено особливості структури злитків із сплавів цирконію з ніобієм електронно-променевого, вакуумно-дугового переплавів і гарнісажної плавки з електромагнітним перемішуванням розплаву. Методом дифракції електронів установлено, що прошарки між пластинами цирконію в сплаві Zr1Nb представляють собою ніобій з ОЦК решіткою. Запропоновано схему структуроутворення при розпаді твердого розчину ніобію в цирконії в злитках із сплаву Zr1Nb. Установлено закономірності структуроутворення й формування технологічних властивостей в гарячепресованих трубах із сплавів цирконію з ніобієм в залежності від вихідної литої структури, вмісту кисню, ніобію та параметрів гарячого пресування. Установлено взаємозв'язок між структурою, хімічним складом (вмістом кисню і ніобію), а також пластичністю і пошкодженістю гарячепресованих труб та параметрами акустичної емісії (АЕ). Методом АЕ встановлено, що гарячепресовані труби із структурою мартенситного типу мають більш високий рівень технологічної пластичності у порівнянні із структурою бейнітного типу. Розроблено методику оцінки рівня пластичності труб із сплаву Zr1Nb за даними АЕ. Уточнено параметри процесу виготовлення труб-оболонок твел із сплаву Zr1Nb на стадії гарячої деформації, які забезпечують формування в гарячепресованих трубних заготовках найбільш високого рівня пластичності. Проведено вибір ступенів деформації на першому холодному переділі, що дозволяють найбільш повно використовувати ресурс пластичності сплаву Zr1Nb. Вдосконалено технологію виробництва труб-оболонок твел із сплаву Zr1Nb шляхом зменшення кількості циклів холодної прокатки з п'яти до чотирьох. Створено технічну документацію на виробництво труб-оболонок твел із сплаву Zr1Nb. За вдосконаленою технологією виготовлено дослідну партію труб-оболонок твел, що за показниками якості відповідають вимогам ТУ У 27.4-05757883-206:2008.