## Small specimen measurements of dynamic Young's Modulus E, flexural strength Sand critical stress intensity factor K,, of pitchcoke graphite irradiated to a high fuel burn-up in a Civil Advanced Gas-cooled Reactor are reported. Previous data indicate that the fractional change in S due to fast n
The mechanical properties of irradiated niobium
β Scribed by M.J Makin; F.J Minter
- Publisher
- Elsevier Science
- Year
- 1959
- Weight
- 607 KB
- Volume
- 7
- Category
- Article
- ISSN
- 0001-6160
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β¦ Synopsis
The effect of heavy neutron irradiation (-1Ozo n cm?) at 16Β°C on the mechanical properties of niobium has been investigated. Only a moderate increase in yield strength occurred immediately on irradiation (61,000 lb/ins to -77,000 lb/in2) but on annealing in the temperature range 125"-1'75Β°C there was a further large increase with the formation of a yield drop at the start of the deformation. The activation energy has been measured, 1.30 & 0.1 eV, and it is concluded that the process is due to vacancy migration, the yield drop being due to the condensation on dislocations of vacancies produced during irradiation. Recovery of irradiation hardening commences at 350Β°C and is complete after 1 hr at 600Β°C. Technologically the most serious irradiation effect is the very large reduction in uniform elongation before fracture (17 per cent to <2.0 per cent) a consequence of a complete lack of capacity to work harden in irradiated material. Hence deformation, once started, continues in the same place until fracture occurs. The reduction in area at the fracture is quite large in the irradiated material (-50 per cent, c.f., 80 per cent in unirradiated niobium). LES PROPRIETES MECANIQUES DU NIOBIUM IRRADIE Les auteurs etudient l'influence dune irradiation importante de neutrons ( 10zo n cm+?) iL 16Β°C sur les proprietes meoaniques du niobium. Immediatement apres irradiation, seule une leg&e augmentation de la tension de deformation plastique est observee (61000 lb/ins B -77 000 lb/ma). Apres un traitement thermique entre 125' et 175OC, on constate une nouvelle augmentation importante aver la formation dun crochet de traction au debut de la deformation. L'energie d'activation mesuree vaut 1,30 f 0,l eV; on en conclut que le processus repose sur la migration des lacunes, le crochet de traction &ant provoque par une condensation sur des dislocations de lacunes produites pendant l'irradiation. La restauration du durcissement cause par l'irradiation debute B 350Β°C et est totale apres 1 heure Q 600Β°C. Du point de vue technologique, I'effet le plus serieux cause par l'irradiation est la t&s importante reduction de l'allongement uniforme avant rupture (17% B moins de 2;0%): consequence d'une impossibilite totale de durcissement par Bcrouissage dans le metal irradie. 11 en resulte que la deformation, une fois oommencee, se continue au meme endroit jusqu'8 la rupture. La reduction de section It la rupture est t&s grande dans le mat&&u irradie ( -50% de 80% dans le niobium non irradie). DIE MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN VON BESTRAHLTEM NIOB Der Einfluss starker Neutronenbestrahlung ( -lo*" n cm-a) bei 16Β°C auf die mechanischen Eigenschaften von Niob wurde untersucht. Unmittelbar nach der Bestrahlung trat nur eine m&ssige Zunahme der Fliesspannung auf (von 61 000 lb/in2 auf -77 000 lb/ins), doch nach Wiirmebehandlung im Temperaturbereich 125"-175Β°C ergab sick eine weitere grosse Zunahme; dabei bildete sich b&m Verformungsbeginn eine obere Streckgrenze aus. Die Aktivierungsenergie wurde zu I,30 & 0,l eV gemessen, und man schliesst, dass der Vorgang von der Wanderung von Leerstellen herrtihrt; die obere Streckgrenze entsteht durch Kondensation der wtihrend der Bestrahlung erzeugten Leerstellen anversetzungen. Die Erholung der Bestrahlungsverfestigung beginnt bei 350Β°C und ist nach einer Stunde bei 600Β°C vollst&ndig abgelaufen. Die technologisch schwerwiegendste Wirkung der Bestrahlung ist die sehr starke Herabsetzung der Bruchdehnung (von 17% auf <2,0%). Sie tritt auf, weil das bestrahlte Material seine Verfestigungsfllhigkeit vollkommen verloren hat. Deshalb geht die Verformung, wenn sie einmal angefangen hat, an derselben Stelle weiter, bis der Bruch eintritt. Die Brucheinschniirung des bestrahlten Materials ist ziemlich gross (-50% gegentiber 80% bei unbestrahltem Niob).
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