加Sn对核电站控制棒AgInCd合金压缩蠕变行为影响

摘要

AgInCd合金作为核电站反应堆控制棒材料,对反应堆的运行安全起着重要作用,其堆内模型主要为压缩蠕变.采用现有RDL-50型拉伸蠕变试验机,改装部分试验装置后研究了AgInCd合金加Sn前后在300～400℃温度及12～30MPa应力范围内的压缩蠕变行为,根据试验结果详细分析了稳态速率与温度和应力的关系,计算了应力指数n和蠕变激活能Qa,并根据透射电子显微镜结果探讨了合金的压缩蠕变机制.结果表明:随温度和应力水平的升高,合金的稳态蠕,变速率增加.加Sn后,AgInCd对应力敏感性更大,且在任一应力下激活能更高,表明其抗蠕变性能较好.根据计算,300,350,400℃条件下,加Sn与不加Sn合金的蠕变应力指数n分别为9.41,8.07,9.48和3.31,4.10,5.77;12,18,24MPa条件下,加Sn与不加Sn合金的蠕变激活能Qa分别为147.9,126.9,149.9kJ/mol和68.1,103.7,131.6kJ/mol.微观形貌以层错为主,孪生为300℃的主要蠕变机制,位错攀移生成位错墙为400℃的主要蠕变机制.