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Erich Tenckhoff:

Verformungsmechanismen, Textur und Anisotropie in Zirkonium und Zircaloy

1980. VI, 79 Seiten, 36 Abbildungen, 8 Tabellen, 15x21cm, 200 g
Language: Deutsch

(Materialkundlich-Technische Reihe, Band 5)

ISBN 978-3-443-23006-7, brosch., price: 20.00 €

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Keywords

WerkstoffMaterialkundeVerformungTexturAnisotropieZirkoniumZircaloy

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die metallischen Werkstoffe mit hexagonal dicht gepackter Kristallstruktur gewinnen zwar aufgrund einiger hervorstechender Eigenschaften zunehmend an Bedeutung, sind aber bis heute noch längst nicht in dem Umfang erforscht wie z.B. die kubischen Metalle und Legierungen. Gegenüber diesen sind sie durch eine starke Strukturanisotropie gekennzeichnet, die eine anisotrope mechanische Verformung und eine ausgeprägte Texturbildung zur Folge hat, die wiederum mehr oder weniger deutliche Eigenschaftsanisotropien hervorruft.

Die bisher gesicherten Kenntnisse dieser Zusammenhänge, die für die Verarbeitung und Anwendung der hexagonalen Metalle unerläßlich sind, werden in dieser Monographie zusammengefaßt. Dabei stehen Zirkonium und Zircaloy im Vordergrund, die Querverbindungen und Analogien zu den anderen hexagonalen Metallen werden jedoch durchweg deutlich gemacht. So vermittelt dieser Band eine dem gegenwärtigen Stand entsprechende Übersicht über das Verformungsverhalten aller dieser Werkstoffe.

Es ist zu erwarten, daß die vorgelegten Ergebnisse über ein vertieftes grundlegendes Verständnis zu einer besseren technischen Beherrschung der hexagonalen metallischen Werkstoffe führen werden.

Content Description top ↑

The metallic materials with hexagonal close packed structure are gaining in importance due to some outstanding properties. They have, however, not yet been examined as intensively as the cubic metals and alloys. Compared to these, they are characterized by strongly anisotropic crystalline structures. This causes a marked anisotropy of the effective deformation mechanisms, which in turn result, on the one hand, in a pronounced deformation texture and, on the other hand, in a strong anisotropy of the mechanical properties.

The present knowledge of these interactions, which is vital to the fabrication and application of the hexagonal metals, is summarized in this monograph. Zirconium and Zircaloy are dealt with primarily, but the links with and analogies to other hexagonal metals are always considered. This book thus gives an up-to-date review of the deformation behaviour of all these materials.

It is to be hoped that the results presented will lead to increased understanding of the fundamental interactions involved and thus to better technical mastery of the hexagonal metals.

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einführung 1
2 Verformungsmechanismen 3
2.1 Verformungsmechanismen in hcp Metallen 3
2.1.1 Gleitsysteme 4
2.1.1.1 Gleitebene 4
2.1.1.2 Gleitrichtung 6
2.1.2 Zwillingsbildung 13
2.1.3 Knickbänder 18
2.2 Verformungsmechanismen in Zirkonium und Zircaloy 19
2.2.1 Gleitsysteme 19
2.2.2 Zwillingssysteme 23
2.3 Einflußfaktoren auf die Verformungsmechanismen 27
2.3.1 Schmid-Faktor 27
2.3.2 Kritische Schubspannung 29
2.3.2.1 Abhängigkeit von Verunreinigungen und zulegierten Elementen 31
2.3.2.2 Abhängigkeit von der Verformungstemperatur 31
2.3.3 Verformungsrichtung 32
2.3.4 Mehrachsige Belastungsbedingungen 32
2.3.5 Kompatibilitätsbedingungen 33
2.3.6 Kristallographische Vorzugsorientierung 34
3 Texturbildung 36
3.1 Quantitative Texturbestimmung 36
3.2 Theorie über die Entstehung von Verformungstexturen in hcp Metallen 37
3.3 Wesentliche Merkmale der Verformungstexturen in hcp Metallen 45
3.4 Verformungstexturen in Zirkonium und Zircaloy 47
3.4.1 Rohrtexturen 47
3.4.1.1 Der Einfluß des relativen Verhältnisses von Wanddicken- zu
Durchmesserreduktion 48
3.4.1.2 Stabile Endlagen 50
3.4.1.3 Intensitätsmaxima zwischen den stabilen Endlagen in radialer
und tangentialer Richtung 50
3.4.1.4 Texturgradienten über der Rohrwand 50
3.4.1.5 Texturentwicklung in mehreren Stichen 54
3.4.1.6 Einfluß der Herstellungsmethode 54
3.4.2 Blechtexturen 54
3.4.3 Texturen 56
3.5 Hinweise auf Glühtexturen in Zirkonium und Zircaloy 56
4 Mechanische Anisotropie 57
4.1 Einfluß der Verformungsmechanismen auf die mechanische Anisotropie
texturbehafteter Zircaloy-Werkstoffe 57
4.1.1 Zirkonium und Zircaloy Bleche 57
4.1.2 Zircaloy Rohre 58
4.2 Darstellung der mechanischen Anisotropie bei zweiachsigen
Belastungsfällen 63
4.2.1 Fließortkurven 63
4.2.2 Kriechortkurven 66
4.2.3 Bruchortkurven 69
4.3 Auswirkungen von Kriechbelastung und Neutronenbestrahlung auf
die wirksamen Verformungsmechanismen in Zircaloy Rohren unter
Reaktorbedingungen 69
4.3.1 Kriechen 70
4.3.2 Neutronenbestrafung 70
5 Zusammenfassung 72
6 Literatur 75