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 31.12.2017 г. выполнялись следующие работы:
- Подготовка аналитического обзора современной научно-технической литературы по конструкционным материалам для оболочек твэлов реакторов на быстрых реакторах.
- Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ 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 и фазового 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» с использованием сверхмалых нагрузок.
- Проведение исследований микроструктуры и дефектности в зоне соединения компонентов экспериментальных образцов трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь»
- Проведение анализа современной нормативной или методической документации по оболочкам твэлов реакторов на быстрых нейтронах и конструкционным материалам для них
- Обоснование выбора направления исследований по разработке нового конструкционного материала для оболочек твэлов реакторов на быстрых нейтронах.
- Разработка технических требований к конструкционному материалу для оболочек твэлов реакторов на быстрых нейтронах, работающих в режиме замкнутого топливного ядерного цикла.
- Осуществление прогноза временного цикла разработки, испытания, постановки и освоения технологии производства оболочек твэлов в виде тонкостенных труб из материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь
При этом были получены следующие результаты:
- выполнен аналитический обзор современной научно-технической литературы, а также нормативной и методической документации по конструкционным материалам для оболочек твэлов реакторов на быстрых реакторах, результаты которого позволили обосновать выбор направления исследований по разработке нового конструкционного материала для оболочек твэлов реакторов на быстрых нейтронах;
- проведены патентные исследования по определению уровня техники и тенденций развития объекта исследования, а также определения технического уровня и обоснования целесообразности правовой охраны созданного РИД «Устройство для испытаний миниатюрных образцов на растяжение»;
- проведено математическое моделирование обработки давлением трёхслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» и получены математические модели его деформационно-термической обработки;
- получены экспериментальные образцы трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» методом обработки металлов давлением;
- разработана и апробирована методика исследования поведения трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» при механическом нагружении при повышенной температуре;
- разработана и апробирована 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 и опробирована методика исследования химического и фазового состава переходной зоны соединения трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь»;
- разработана и опробована методика исследования механических свойств переходной зоны трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» при растяжении микрообразцов;
- разработана и апробирована методика исследования микротвердости переходной зоны трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь» с использованием сверхмалых нагрузок;
- исследована микроструктура и дефектность в зоне соединения компонентов трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь». Получены данные о микроструктуре и дефектности в зоне соединения компонентов трехслойного материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь» после совместной деформации;
- разработаны технические требования к конструкционному материалу для оболочек твэлов реакторов на быстрых нейтронах, работающих в режиме ЗЯТЦ;
- выполнен прогноз временного цикла разработки, испытания, постановки и освоения технологии производства оболочек твэлов в виде тонкостенных труб из материала «сталь/ванадиевый сплав/сталь».
Наиболее значимыми результатами являются:
- определенные по результатам моделирования режимы деформационно-термической обработки трехслойного материала, при которых достигается наиболее благоприятное распределение параметров деформации по сечению трехслойного материала, и не образуются локальные концентрации напряжений, критические деформации, перегрев и расслоение материала;
- методом обработки металлов давлением получен трехслойный материал «сталь/ванадиевый сплав/сталь», характеризующийся равномерной толщиной слоев по длине и сечению и отсутствием дефектов и хрупких соединений на границе раздела компонентов (ванадиевый сплав/сталь).
Задачи, поставленные при выполнении этапа № 1 Соглашения № 14.575.21.0124 о предоставлении субсидии от 26.09.2017 г. выполнены в полном объеме и в полном соответствии с Техническим Заданием и Планом-Графиком, что позволит на этапе № 2 работы провести исследования структуры и механических свойств трехслойного материала «сталь/ вана-диевый сплав/ сталь», разработать технологические режимы получения трехслойного материала «сталь/ ванадиевый сплав/ сталь», оценить полученные результаты и подготовить предложения по дальней
