核电厂材料提纲（简化）

1、1强度：材料抵抗外力作用下发生变形和断裂的能力2屈服强度：令金属材料屈服时的应力3伯松比：垂直方向的弹性变形量与水平方向的弹性变形量的比值4固溶强化：合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。5加工硬化：金属随着塑性变形量的增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象6布氏硬度：HB：将淬火钢球或硬质合金球以一定的载荷压入试样表面，经规定时间后卸除载荷，测算单位压痕面积所承受的平均压力即布氏硬度。7抗拉强度：抵抗拉应力作用下发生变形和断裂的能力8铁素体：碳原子溶于铁(体心结构)形成的固溶体9奥氏体：碳原子溶于铁（面心结构）形成的固溶体10珠光体：727 碳含量

2、0.77%共析转变得到，铁素体和渗碳体混合物11马氏体：碳原子溶于铁（b.c.c）形成的过饱和固溶体；属于非平衡组织，具有很高的硬度和强度。淬火得到。12内氢化破损：芯块中水分或包壳破损后进入其中的水侵蚀包壳内壁，造成贯穿管壁的裂缝，引起燃料棒破损。13芯块密实：燃料寿命早期出现的组织改变，表现为辐照条件下的芯块尺寸收缩，密度增加。14UO2燃料的重结构：UO2燃料芯块内，由于热导率低，温度梯度大。当反应堆达到运行功率后，很快引起芯块微观组织的变化，原始烧结组织状态（即含有气孔的均匀晶粒）将随时间的延长而改变。分为：a. 不变晶区；b. 等轴晶长大区；c.柱状晶区；d. 中心孔（由外而内）15

3、燃料芯块包壳相互作用：机械相互作用（燃料热膨胀和辐照肿胀与包壳相互贴紧，发生机械相互作用）、化学相互作用（燃料与包壳接触后产生很大拉应力，同时腐蚀性裂变产物沉积在芯块与包壳之间，造成包壳应力腐蚀开裂）16辐照肿胀：随燃耗增加，二氧化铀密度减小，体积膨胀17芯块开裂：燃料芯块内的温度梯度可达103-104/厘米，当热应力超过燃料的断裂强度时，芯块将产生裂纹。18感生诱导放射性：某些核素吸收中子后转变成放射性核素的现象19DBTT：温度降低到某一值时，钢的冲断功显著下降，该现象称为韧脆转变、也称低温脆性，发生转变的温度区间称谓DBTT20表面热处理：目的是为了得到耐磨、耐腐蚀的表面；分为表面淬火和

4、化学热处理。1. 解释下列牌号的含义：45、7Si2Cr、1Cr13、T8A、Q200B碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢碳质量分数为0. 7%硅质量分数为2%铬含量小于1.5%的合金钢含碳量小于0.1%铬质量分数13%的不锈钢含碳量0.8%的高级优质碳素钢屈服强度为200MPa的杂质含量B级的碳素结构钢2. 典型压水堆核电站一回路的系统流程图，并说明介质的主要参数及关键设备所用到的材料，以及 RPV、SG 内典型的腐蚀形式；快堆两种燃料、冷却剂、典型腐蚀现象；15.5MPa 290-320 流量2.37*3万吨/小时 芯块温度梯度2000-4000/cm压力容器：A5083低合金碳钢 燃

5、料元件包壳：锆4合金 传热管：600 690 800合金 燃料：二氧化铀 控制棒：银铟铬合金 水回路：304不锈钢Rpv：脆性破坏 sg：应力腐蚀开裂、传热管凹陷快堆燃料：铀238、 钍232 冷却剂是钠 典型腐蚀是质量迁移3. 解释金属材料高温蠕变行为。材料在恒定温度、长时间受力状态下，即使所受应力小于其屈服强度，也会随时间缓慢地产生永久塑性变形，称为蠕变。温度超过材料的再结晶温度时，蠕变特别显著。4. 海洋腐蚀五大区、海水飞溅区为什么钢腐蚀最严重？海水全浸区腐蚀特点？海水中不锈钢腐蚀特点？海洋大气带、浪花飞溅带、海水潮差带、海水全浸带、海泥带。在海水中钢的阴极反应是溶解氧的还原反应，在经过

6、干燥以后，表层锈层在湿润过程中由于空气的氧化，亚铁离子被氧化成铁离子，上述过程反复经行加速了钢铁腐蚀。海面下20m以内的表层海水，是全浸条件下腐蚀最严重的区域。该区溶解氧近于饱和，水温高，生物活性强。氯离子引起的不锈钢应力腐蚀开裂开裂和腐蚀疲劳是主要的破坏形式。5. 计算面心立方结构晶胞的致密度。6. 镍基合金的应用场合，为什么尽量不用在堆芯？应用在蒸汽发生器传热管，因为镍受中子辐照后会转变成放射性核素钴，产生感生放射性。7. 辐照肿胀及其原因。随燃耗增加，二氧化铀密度减小，体积膨胀燃料肿胀主要是由两方面的因素造成的：一方面，一个裂变原子分裂后形成了两个质量相对较小的裂变产物原子，造成体积膨胀

7、；另一方面裂变产物中的气体聚集形成气泡，镶嵌在燃料中，使燃料的密度下降，发生肿胀。8. 裂变气体的主要成分是什么？裂变气体的释放受哪些因素的影响？惰性气体氙、氪温度，燃耗及原始组织9. 低合金碳钢与奥氏体不锈钢相比有什么优势和劣势？优势：1.导热性能好，热导率是不锈钢的3倍，因此热应力比不锈钢低2-3倍2.热膨胀系数低，热膨胀系数比不锈钢小1.5倍3.对应力腐蚀开裂的敏感性小4.加工性能和可焊性好5.价格便宜并有丰富的使用经验劣势：存在较复杂的腐蚀问题，并且在快中子辐照下其屈服强度和抗拉强度增加，延伸率下降，韧脆转变温度提高。10. 辐照对材料性能的影响是什么？中子与材料的几大作用机理？辐照损

8、伤四种效应？辐照会引起材料明显的物理及机械性能的改变中子散射、中子吸收电离效应、离位效应、嬗变、离位峰中的相变11. 为什么压水堆选择 UO2而不是铀金属？两种燃料的优缺点；金属铀优点：裂变源自密度高，导热性能高，加工性能好缺点：熔点较低，在熔点下有相变；辐照稳定性差，辐照下有尺寸变化，堆内寿命短；有很强的化学活性，在常温下也能与空气、水氢气发生反应。因此不用金属铀做燃料二氧化铀优点：a. 熔点高2865，晶体结构为面心立方（FCC），各向同性，并且从室温到熔点没有相变。b. 高温稳定性和辐照稳定性好。c. 化学稳定性好，与高温水不起作用，与包壳相容性好。d. 在1000以下能包容大多数裂变气体。e. 有适中的裂变原子密度，非裂变组合元素氧的热中子俘获截面低缺点：a. 导热系数小，使芯块的温度梯度过大。b. 机械强度低、脆，在反应堆条件下易裂，且加工成型困难12. 已知金属钨、铅、锡的熔点分别为 3380、327、232，T 再=0.4T 熔，试计算并分析这三种金属在 1100、20下的加工各为何种加工？13. 什么是调质处理？进行调质处理的目的是