Способ термической обработки сердечников из урана и его малолегированных сплавов Советский патент 1975 года по МПК C22F1/16 

1

Изобретение относится к технике реакторостроения, в частности к производству стержневых тепловыделяющих элементов с. сердечниками из урана и его малолегированных сплавов.

Основное требование, предъявляемое к урану в реакторе, заключается в сохранении стабильности размеров и формы в процессе облучения.

Известные режимы термообработки серд.ечНИКОВ тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов): закалка от температур существования -фазы, как и закалка от температур р-фазы урана, не обеспечивают равномерной мелкозернистой структуры по всему объему, что под действием облучения приводит к значительному короблению ТВЭЛов. Разброс текстуры в терминах индекса роста 1х составляет 10-20 ед., а блоки зерен с приблизительно одинаковой ориентировкой имеют размеры 3-10 мм в диаметре.

Для получения мелкозернистой однородной структуры и равномерной по длине и сечению текстуры предлагается перед закалкой из р-фазы подвергать урановые сердечники закалке из у-фазы, а затем отжигу из а-фазы.

Описываемый способ обеспечивает создание необходимого комплекса требуемых свойств путем образования в матрице урана или его

малолегированного сплава, равномерного и мелкодисперсного выделения интерметаллических соединений высокой плотности ( частиц на см), которое достигается последовательным применением двух операций: закалки из 7-фазы и отжига из а-фазы. Последующая закалка из р-фазы создает в сердечнике мелкозернистую структуру и однородную текстуру при сохранении неизменным мелкодисперсного выделения интерметаллоидов.

Пример. Стержни диаметром мм из урана и урановых сплавов, содержащих (в ъес.%): Fe 0,01-0,02; Si 0,02-0,03; Al 0,06-0,1; Ст 0,01-0,02; С 0,05-0,1, пагревают до температуры существования у-фазы при поступательном перемещении стержня через индуктор высокочастотного генератора (900°С) и водоохлаждающее душевое устройство. Отжиг закаленных стержней производят при 550°С в течение 6 час в вакууме мм рт. cf. Последующую р-закалку осуществляют при 740°С по аналогичной те.хнологической схеме 7-закалки.

Разброс текстуры по длине стержней, обработанных по предлагаемому способу, составляет 4-5 ед. в терминах индекса роста /т. Величина зерна по длине и сечению стержня не превышает 300 мкм. 3 Предмет изобретения Способ термической обработки сердечников из урана и его малолегированных сплавов, включающий закалку из р-фазы, отличаю- 5 щийся тем, что, с целью создания в матрице 4 закаленного из р-фазы урана мелкозернистой однородной структуры и равномерной по длине и сечению текстуры, неред закалкой из р-фазы сердечники подвергают закалке из , а затем отжигу из а-фазы.