Разработка и создание нового класса высокопрочных и высокомодульных конструкционных композиционных материалов с высоким сопротивлением статическим, повторно-статическим, динамическим и радиационным нагрузкам
В ходе выполнения проекта по Соглашению № 14.575.21.0124 о предоставлении субсидии от 26.09.2017 г. с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по теме: «Разработка и создание нового класса высокопрочных и высокомодульных конструкционных композиционных материалов с высоким сопротивлением статическим, повторно-статическим, динамическим и радиационным нагрузкам» на этапе № 1 в период с 26.09.2017 по 31.12.2017г. выполнялись следующие работы:
Подготовка аналитического обзора современной научно-технической литературы поконструкционным материалам для оболочек твэлов реакторов набыстрых реакторах.
Проведение патентных исследований всоответствии сГОСТ Р15.011-96.
Математическое моделирование обработки давлением трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь»
Изготовление экспериментальных образцов трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» методом обработки металлов давлением
Разработка методики исследования поведения трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» при механическом нагружении при повышенной температуре.
Разработка методики исследования структуры трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» после деформационно-термической обработки.
Оценка качества экспериментальных образцов трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» после деформационно-термической обработки
Разработка методики исследования химического ифазового состава переходной зоны соединения трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь».
Разработка методики исследования механических свойств переходной зоны трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» при растяжении микрообразцов.
Разработка методики исследования микротвердости переходной зоны трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» сиспользованием сверхмалых нагрузок.
Проведение исследований микроструктуры идефектности взоне соединения компонентов экспериментальных образцов трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь»
Проведение анализа современной нормативной или методической документации пооболочкам твэлов реакторов набыстрых нейтронах иконструкционным материалам для них
Обоснование выбора направления исследований поразработке нового конструкционного материала для оболочек твэлов реакторов набыстрых нейтронах.
Разработка технических требований кконструкционному материалу для оболочек твэлов реакторов набыстрых нейтронах, работающих врежиме замкнутого топливного ядерного цикла.
Осуществление прогноза временного цикла разработки, испытания, постановки иосвоения технологии производства оболочек твэлов ввиде тонкостенных труб изматериала «сталь/ванадиевый сплав/сталь
При этом были получены следующие результаты:
выполнен аналитический обзор современной научно-технической литературы, атакже нормативной иметодической документации поконструкционным материалам для оболочек твэлов реакторов набыстрых реакторах, результаты которого позволили обосновать выбор направления исследований поразработке нового конструкционного материала для оболочек твэлов реакторов набыстрых нейтронах;
проведены патентные исследования поопределению уровня техники итенденций развития объекта исследования, атакже определения технического уровня иобоснования целесообразности правовой охраны созданного РИД «Устройство для испытаний миниатюрных образцов нарастяжение»;
проведено математическое моделирование обработки давлением трёхслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» иполучены математические модели его деформационно-термической обработки;
получены экспериментальные образцы трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» методом обработки металлов давлением;
разработана иапробирована методика исследования поведения трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» при механическом нагружении при повышенной температуре;
разработана иапробирована Методика исследования структуры трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/сталь» после деформационно-термической обработки;
проведена оценка качества образцов трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» после деформационно-термической обработки;
разработана иопробирована методика исследования химического ифазового состава переходной зоны соединения трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь»;
разработана иопробована методика исследования механических свойств переходной зоны трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» при растяжении микрообразцов;
разработана иапробирована методика исследования микротвердости переходной зоны трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» сиспользованием сверхмалых нагрузок;
исследована микроструктура идефектность взоне соединения компонентов трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь». Получены данные омикроструктуре идефектности взоне соединения компонентов трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» после совместной деформации;
разработаны технические требования кконструкционному материалу для оболочек твэлов реакторов набыстрых нейтронах, работающих врежиме ЗЯТЦ;
выполнен прогноз временного цикла разработки, испытания, постановки иосвоения технологии производства оболочек твэлов ввиде тонкостенных труб изматериала «сталь/ванадиевый сплав/сталь».
Наиболее значимыми результатами являются:
определенные порезультатам моделирования режимы деформационно-термической обработки трехслойного материала, при которых достигается наиболее благоприятное распределение параметров деформации посечению трехслойного материала, инеобразуются локальные концентрации напряжений, критические деформации, перегрев ирасслоение материала;
методом обработки металлов давлением получен трехслойный материал «сталь/ванадиевый сплав/сталь», характеризующийся равномерной толщиной слоев подлине исечению иотсутствием дефектов ихрупких соединений награнице раздела компонентов (ванадиевый сплав/сталь).
Задачи, поставленные при выполнении этапа №1Соглашения №14.575.21.0124о предоставлении субсидии от26.09.2017г. выполнены вполном объеме ивполном соответствии сТехническим Заданием иПланом-Графиком, что позволит наэтапе №2работы провести исследования структуры имеханических свойств трехслойного материала «сталь/ вана-диевый сплав/ сталь», разработать технологические режимы получения трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь», оценить полученные результаты иподготовить предложения подальней
Разработка и создание нового класса высокопрочных и высокомодульных конструкционных композиционных материалов с высоким сопротивлением статическим, повторно-статическим, динамическим и радиационным нагрузкам