Действием окружающей

Эластомерами и пластиками являются главным образом органические материалы, состоящие из атомов углерода и водорода, связанных ковалентными связями, которые легко разрушаются при поглощении энергии излучения. В этом отношении они отличаются от металлов и керамических материалов, которые характеризуются кристаллической структурой, обычно не содержат ковалентных связей и в меньшей степени изменяют свои свойства под действием облучения. Следовательно, радиационная стойкость эластомеров и пластиков ниже, чем у металлов и керамических материалов. Все виды излучений вызывают в полимерах химические изменения, в результате которых разрушаются имеющиеся и образуются новые связи. Поэтому большинство радиационных эффектов в этих материалах необратимо и не может быть устранено обработкой после облучения.

Изменение механических свойств ВеО под действием облучения изучалось всеми исследователями, проводившими опыты с облучениями этого материала. Сообщалось, что модуль упругости ВеО плотностью 2,74 г/см3 уменьшается на 50% после облучения потоком быстрых нейтронов 6-Ю19 нейтрон/см2 при температуре меньше 100° С, а при плотности 2,90 г/см3 — на 64% [76]. Таким образом, снова подтверждается вывод, что чем выше плотность ВеО, тем меньше ее устойчивость при облучении. Кларк [41, 43 ] подвергал ВеО облучению тепловыми нейтронами до 5 X X Ю20 нейтрон/см2 и сообщил, что сопротивление изгибу и модуль Юнга существенно не изменялись. Эльстон и Лаббе [77] опубликовали, видимо, наиболее полные данные по изменению прочности на сжатие как функции температуры облучения, плотности вещества, потока нейтронов и температуры отжига. Их результаты представлены на рис. 4.12. Они сделали вывод, что сопротивление сжатию уменьшается с увеличением дозы облучения и что это уменьшение более резко выражено в ВеО большей плотности. Облучение при повышенных температурах (350° С) оказывало меньшее влияние на механические свойства. Потока быстрых нейтронов 2-Ю20 нейтрон/см2 оказалось достаточно, чтобы превратить в порошок образец горячепрессованной ВеО плотностью 3,0 г!см? при температурах облучения ниже 100° С. Эльстон и Лаббе считают, что ухудшение механи-

Рис. 4.16. Расширение решетки кварца под действием облучения и температуры [222]:

Увеличение предела прочности, по Портеру, показано на рис. 5.3. Обычно предел прочности не так сильно изменяется под действием облучения, как предел текучести, но в случае углеродистых и щ^ низколегированных сталей увеличение предела прочности почти равно увеличению предела текучести. Для углеродистых и низколегированных сталей процентное изменение относительного удлинения приведено в табл. 5.2. Оно колеблется в широких пределах — от 6 до 80 %.

Влияние содержания углерода исследовали в Ок-Риджской национальной лаборатории [61]. Малоуглеродистые стали имели меньшую равномерную пластичность, чем высокоуглеродистые, после облучения интегральным потоком 1,7 -1019 нейтрон /см2. Было сделано предположение, что феррит быстро теряет пластичность под действием облучения,. а карбидные выделения в высокоуглеродистых сталях лучше сопротивляются потере пластичности вследствие облучения.

ствиям. Предполагается, что стабилизирующий элемент — ниобий — присутствует в форме карбида, который разрушается под действием облучения, а при последующем отжиге формируется в массивные карбиды на границах зерен. Наличие этих карбидов может определенно способ-

По данным Кемпера и Келли [45], предел прочности и предел текучести холоднодеформированного нелегированного циркония (степень деформации больше 20%) под действием облучения интегральным потоком 2,5-Ю20 нейтрон!см2 несколько увеличились. Эти же авторы обнаружили, что свойства могут быть восстановлены приблизительно до исходных величин отжигом в течение 200 ч при 250° С. Однако следует заметить, что полное восстановление свойств не происходит.

Из этих работ можно сделать заключение, что влияние радиационных нарушений сравнимо с влиянием холодной деформации материалов. Тот факт, что под действием облучения предел текучести и предел прочности холоднодеформированных материалов не увеличивались, указывает, что дальнейшее изменение структуры металла или сплава за счет радиации не приводит к сильному изменению этих свойств.

Никель и никелевые сплавы являются возможными конструкционными материалами для реактора. Возрастающие требования в связи с более высокими рабочими параметрами и новыми конструкциями реакторов приводят к созданию материалов, достаточно жаропрочных при высоких температурах и коррозионностойких в различных средах. В эту группу сплавов включены инконель X, инконель, инконель-702, хастел-лой, хастеллой X, хастеллой С. В разделе приводятся данные по изменению их свойств под действием облучения интегральными потоками от 1-Ю19 до 7,5-1020 нейтрон /см2, в некоторых случаях до 2-Ю21 нейтрон/см2. Хотя эти материалы следует использовать в условиях повышенных температур, было проведено большое количество опытов для определения изменения свойств вследствие облучения при низких температурах (испытания при комнатной температуре). Однако имеются некоторые данные для повышенных температур, но не обязательно для тех, при которых, как ожидается, эти материалы будут работать.

1)значительное охрупчивание вследствие радиационных повреждений решетки под действием облучения;

Механические свойства чистого коммерческого молибдена при комнатной температуре приведены в работе Бруша и др. [16]. После облучения интегральным потоком 3-Ю20 нейтрон/см2 при 90° С предел текучести и предел прочности молибдена увеличились на 35,2 кг /мм2, а относительное удлинение понизилось от 40 до 0%. Грэй [34], Адам и Мартин [1 ] сообщили, что параметр кристаллической решетки молибдена увеличивался под действием облучения. В результате отжига после облучения параметр решетки частично восстанавливался.

Изменение свойств л разрушение неметаллических материалов под действием окружающей среды отличается от коррозии металлов как по механизму процесса, так и по характеру взаимодействия с рабочими средами.

Коррозионная стойкость стали. Коррозией называют разрушение металлов под действием окружающей среды. При этом часто металлы покрываются продуктами коррозии (ржавеют). В результате воздействия внешней среды механические свойства металлов резко ухудшаются, иногда даже при отсутствии видимого изменения внешнего вида поверхности.

Легкость сборки. При завинчивании гайки надо преодолеть момент сопротивления затяжки М3=--Мг-\-М%, где Mi — момент трения в резьбе, Мг— момент сил трения на опорном торце гайки. Для определения моментов M-i и М2 необходимо установить зависимость между силами, возникающими з винтовой паре при завинчивании гайки. В этом случае гайка нагружена осевой силой F и, равномерно вращаясь под действием окружающей силы Ft, перемещается вверх (рис. 3.28, а). При этом допускают, что действие сил в винтовой паре может быть сведено к действию сил на ползун, находящийся на наклонной плоскости, и что давление гайки на винт приложено по средней линии резьбы.

Изменения а поверхностном слое вызываются деформацией, повышением температуры и химическим действием окружающей среды при трении.

Соотношение отдельных составляющих может изменяться в зависимости от требований к применению и обеспечению стойкости против коррозии под действием окружающей среды, оттенка, глянца, непрозрачности, стойкости к механическим повреждениям, резким изменениям температуры и т. д. Эмаль представляет собой тонкое защитное покрытие, обычно двухслойное, где первый слой обеспечивает адгезию, а второй — требуемые свойства, например кислотоупорность и др. В обычных атмосферных условиях срок службы эмалей составляет несколько десятков лет. Чаще всего эмалируют штампованные изделия из специальных низкоуглеродистых стальных полос, прокатанных в холодном состоянии, толщиной 0,6—1,5 мм. С учетом высоких температур отжига (более 800° С) необходимо, чтобы штамповки имели хорошо армированные утонения и т. д. Из-за различных коэффициентов термического расширения эмали и стали радиус граней должен быть более 4,5 мм, а радиус у углов — более 6 мм, чтобы предотвратить самопроизвольное отслаивание эмали. Кислотоупорные эмали отличаются исключительной стойкостью против большинства неорганических кислот, за исключением фтористоводородной и фосфорной. Для щелочных растворов эмаль непригодна. Кислотоупорная эмаль выдерживает температуру до 350° С. Хорошо эмалируются автоклавы, реакторные котлы, вакуумные аппараты, теплообм,ен-ники, оборудование для дистилляции и другие аппараты химической промышленности, узлы из листовых сталей для силосных башен, трубопроводы, запорные устройства.

Причиной постепенных отказов может быть старение материалов, износ трущихся частей, деформации, возникшие в результате механической нагрузки, или изменения, вызванные действием окружающей среды. Все указанные изменения, развиваясь постепенно, приводят к ухудшению основных эксплуатационных характеристик изделия и отказам.

вдтся из статических, квазистатических и динамических погрешностей (систематических и случайных). Прогибы руки манипулятора различны при различном весе объектов манипулирования, различных вылетах и направлении движения. Поэтому они не всегда могут быть компенсированы у переналаживаемых конструкций роботов. В процессе эксплуатации возникает смещение нуля настройки, которое устраняется при обслуживании. К квазистатическим погрешностям отнесены сравнительно медленно изменяющиеся смещения узлов в процессе их прогрева. Наибольшее количество составляющих относится к динамическим погрешностям, возникающим во время движения или под действием окружающей среды и источников питания энергией (разброс сигналов системы управления при изменении напряжения в сети, колебание фундаментов, воздушные потоки и т.п.). На случайные и систематические погрешности оказывают влияние погрешности изготовления датчиков внутренней системы измерения робота или расстановка упоров у простейших манипуляторов.

Наличие щелевого и адсорбционного эффектов, усиливающихся под действием окружающей газовой среды и повышенной температуры при трении ФАПМ в паре с металлами, вызывает при анализе полученных результатов необходимость учета вида макроконтактирования и макрогеометрических характеристик узла трения.

эффектов, развивающихся под действием окружающей газовой среды и повышенной температуры при трении ФПМ в паре с металлами, вызывает при анализе полученных результатов необходимость учета вида макроконтактирования и макрогеометрических характеристик узла трения.

Под коррозией подразумевается постепенное разрушение металла с поверхности, вызываемое электрохимическими или химическими процессами, происходящими под действием окружающей среды. Тепловые сети подвержены в основном почвенной коррозии и иногда поражению блуждающими токами. Под почвенной коррозией понимают коррозию металлических сооружений, укладываемых в грунт при полном или частичном соприкосновении с ним. Главной причиной коррозии является влага, содержащая в себе в растворенном виде кислоты, соли, щелочи, а также некоторые газы, воздействие которых на металл вызывает процесс коррозии. Коррозийные вещества имеются в почве, состоящей из различных минеральных веществ, а в городах часто с присутствием гниющих органических веществ. Кроме того, коррозийные вещества могут попасть в канал тепловой сети вместе с фекальными водами при засорах в канализационной сети, из выгребных ям, с верховыми или сточными водами, с грунтовыми, а также с другими случайными водами. Наружная коррозия теплопроводов вызывается некоторыми (ранее применявшимися) видами теплоизоляционных материалов в присутствии влаги. 158

ских сталей (см. гл. 12), поэтому скорость распространения дефекта можно оценить с достаточной точностью до тех пор, пока действием окружающей среды можно пренебречь.