2010工程硕士复习题.doc

复习题2010.10 名词解释 晶粒：排列位向相同的无数个晶胞的聚合体称为晶粒。 相：合金中具有相同成分、结构和性能的均匀部分并和其它相有明显的分界面者 共晶转变：由一个液相生成两个固相的转变 渗碳体：钢中的Fe3C相，渗碳体是铁与碳原子结合形成的具有金属性质的复杂间隙化合物 过冷奥氏体: 在临界转变温度A1以下存在且不稳定的,将要发生转变的奥氏体 正火（常化）: 将钢材或钢件加热到临界点（Ac3或Acm）之上40-60℃，保温到完全奥氏体化和均匀化后，在空气中冷却的工艺过程 弹性模量E：使材料产生单位弹性变形（100%）所需的应力 蠕变：金属长期在恒温、恒载荷（低于σ0.2）作用下，发生缓慢变形的现象 屈服强度：拉伸试验时，达到材料的下屈服点的应力作为金属材料屈服强度，对无明显屈服点材料，规定的塑性变形量一般为0.2%时的拉伸强度为相应的屈服强度 疲劳断裂 ：构件在变动载荷长期重复作用下产生裂纹以致破坏的现象 双相不锈钢：指由奥氏体和铁素体组成的不锈钢。 1) 晶间腐蚀 答：金属材料在特定的介质中，沿晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀现象 2) 点蚀 答：集中在金属表面某些活性点上并不断向内部发展的腐蚀形态。 3) 锆合金包壳的氢脆 答：由于氢扩散到锆合金内部形成锆的氢化物而导致材料韧性和强度下降，使 材料变脆的现象。 4) 应力腐蚀开裂(SCC) 答：金属材料在拉应力和对它敏感的腐蚀介质共同作用下所引起的脆性断裂称 为应力腐蚀开裂。 5) 芯块与包壳相互作用(PCI) 答：是指核燃料随着燃耗加深芯块出现外形和体积变化、腐蚀性裂变产物释放， 由此而产生的芯块与包壳之间的机械相互作用和化学相互作用共同引起的元 件破损现象。 6）辐照生长 问答题 压水堆核电站的四道安全屏障是用哪些材料来保障的？ 第一道：燃料为陶瓷型，可以保持裂变产物 第二道：锆合金燃料包壳，防止裂变产物外漏 第三道：压力边界: 高强韧度钢材制造压力容器，不锈钢或镍基耐热合金作为管道 第四道：安全壳＝低碳钢内衬防止泄漏＋预应力钢筋混凝土强度保障和屏蔽射线 晶粒尺寸越小即越细化，金属室温强度越高，塑性也越好？ 1.相邻晶粒间的互相制约便使强度提高。 2.晶粒尺寸越小晶界越多，位错运动的阻力就越大。 3.晶粒尺寸越小，在一定体积内的晶粒数越多，每个晶粒的变形也较均匀，不会产生过分的应力集中，而导致过早开裂。 中子是如何对材料产生辐照损伤的？ 答案要点：(1) 高能中子通过PKA 对材料造成损伤，(3) PKA 的运动留下了空位和间隙原子等缺陷，形成Frankel 位错对，(3) 同时，热峰使材料中某些成分发生偏析。 总之，PKA 的运动造成了对材料内部的微观损伤，使材料微观组织发生了改变，从而影响了材料的性能。 选用二氧化铀作燃料，主要是由于它有哪些优点和缺点？ UO2 燃料为氧化物陶瓷型，其优点： (1) 熔点高，可能达到较高线功率密度； (2) 晶格结构稳定，各向同性，因而结构尺寸稳定性好，不容易出现辐照肿胀 现象，允许达到深度燃耗； (3) 在高温水中具有良好的耐腐蚀性能 (4) 与Zr 合金、不锈钢等包壳材料的相容性好 UO2 燃料的缺点： (1) 导热性能差和在热梯度或热震下的脆性，在燃料功率密度高时，燃料芯块 中存在很大的径向温度梯度。 (2) 抗拉强度低，在温度梯度造成的热应力作用下，燃料芯块会产生径向裂纹 请解释UO2 芯块的密实化现象，应如何避免？ 为了避免芯块发生裂变产物的肿胀现象，制备UO2 芯块时有意降低了芯块的 密度。但燃料芯块在低燃耗时由于二次烧结使原始微小气孔(尺寸小于1 微米)消失，造成芯块的体积收缩，这就是芯块密实化现象。芯块的收缩可能导致包壳的塌陷。 避免的方法：(1) 尽量提高芯块的初始密度，芯块密度达94%T.D 以上时，孔 隙减少，尺寸变化量也显著减少。(2) 研制辐照尺寸稳定的芯块，如添加造孔剂， 得到大于5 微米孔隙的原始组织，减少小于1 微米孔隙的体积份额。(3) 燃料内预充一定压力(2~4MPa)的He 气，防止包壳管的倒塌。 RTNDT的测量方法？ 不锈钢型号与成分 不锈钢及镍基合金的晶间腐蚀机理，防止措施？ 晶间腐蚀机理：材料中的C 元素在晶界上与周围晶粒中的Cr 元素形成Cr23C6，从而使得晶界周围形成一层贫Cr 层，当贫Cr 层内的Cr 含量低于12％后，贫Cr 层的抗腐蚀性能急剧下降，使腐蚀沿着晶界深入。 防止措施：提高Cr 含量；降低C 含量到低于0.03%；用Ti、Nb、Mo 等元素消除C 的影响；尽量避免在450～800℃温度区内停留，焊接后进行固溶化处理；等等 不锈钢的耐腐蚀合金化原理及强化机理？ 耐腐蚀合金