核材料科学与工程：核结构材料

图书标准信息

• 作者 刘建章 编
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2007-06
• 版次 1
• ISBN 9787122000378
• 定价 78.00元
• 装帧 平装
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 487页
• 字数 597千字

【内容简介】

　　核结构材料涉及的材料种类很多，本书只选其中重要的三类材料，即锆及锆合金、钢和镍基合金以及铝合金。全书较详细地介绍了这三类材料的发展、主要特性及在核工业中的应用实例。
　　本书适用于核工业领域生产、研究、开发等工程技术人员阅读及大学相关专业师生参考。

【目录】

锆及锆合金篇
第1章概述3
11锆的发展简史3
12锆的矿物资源3
13锆的冶炼4
14锆及锆合金的应用5
141在核反应堆中的应用5
142在化工生产中的应用8
143在其他工业中的应用8
144锆的化合物及其应用9
15常用锆及锆合金材料9
151锆原材料的牌号和化学成分9
152核工业用锆及锆合金牌号及化学成分10
参考文献14
第2章锆的基本性质15
21锆的结晶学15
22锆的物理性能15
23锆的力学性能17
24锆的化学性质18
25锆的核性能19
参考文献20
第3章锆的合金化21
31锆的合金化原理21
32合金元素的作用22
321相图22
322元素在锆中的作用30
323热处理及其显微组织35
33锆合金的发展41
331锆锡合金41
332锆铌合金42
333新型高性能锆合金43
参考文献46
第4章锆及锆合金加工48
41锆及锆合金的塑性变形48
411锆合金塑性变形机理48
412锆合金的塑性加工49
42锆合金铸锭制造50
421锆合金铸锭制造工艺流程50
422铸锭制造工艺50
423真空自耗熔炼炉55
424真空自耗电弧熔炼铸锭质量与常见缺陷57
43锆合金铸锭锻造58
431锆合金锻造工艺58
432锻造方法及锻造设备59
433锻件的检查和缺陷及消除方法61
44锆及锆合金的挤压63
441锆及锆合金挤压工艺63
442挤压方法及挤压设备66
443常见的挤压制品缺陷及消除方法67
45锆及锆合金棒、板、带、箔材的轧制68
451锆及锆合金板带箔材的轧制68
452锆及锆合金棒材的轧制74
46锆合金的热处理工艺77
461锆合金的β淬火77
462真空退火79
参考文献83
第5章锆合金管材加工85
51锆合金包壳管材加工85
511包壳管生产工艺流程85
512锆合金包壳管材的轧制85
513包壳管的精整与检验90
514轧管设备101
52控制棒导向管的制造104
521导向管的结构形式与分类104
522导向管的制造工艺104
53锆合金压力管制造106
参考文献109
第6章锆及锆合金的腐蚀111
61锆及锆合金在水和水蒸气中的腐蚀111
611非合金锆的腐蚀111
612ZrSn合金的腐蚀112
613ZrNb合金的腐蚀116
614新型系列锆合金的腐蚀行为117
62锆合金腐蚀氧化膜的显微组织119
621锆合金的氧化膜119
622第二相粒子的氧化121
63锆合金的高温氧化行为122
64影响锆合金腐蚀行为的因素123
641合金成分123
642热加工工艺125
643表面状态129
644水化学129
645温度、pH值和热流的影响133
646其他134
65腐蚀机理134
651均匀腐蚀机理134
652LiOH加速腐蚀机理137
653非均匀（疖状）腐蚀机理138
66锆合金腐蚀行为研究的思考139
参考文献140
第7章锆及锆合金的吸氢142
71氢在锆及锆合金中的存在形式142
711ZrH系相图142
712氢在锆及锆合金中的溶解度142
713氢的来源和吸氢量的表示144
714氢的热迁移145
715氢化物的相结构146
72氢的危害147
721氢化对力学性能的影响147
722锆锡合金的氢致脆化机理153
723包壳管的内氢化155
73吸氢机理157
731概述157
732腐蚀时的吸氢158
733氢气的吸收161
734通过金属接触的吸氢161
735阴极极化时的吸氢161
74影响锆合金吸氢的因素162
741材质的影响162
742腐蚀环境的影响163
743冷却剂流速影响164
744辐照的影响164
75氢化物取向及对材料性能的影响165
751氢化物的形貌165
752氢化物取向和氢化物取向因子167
753影响氢化物取向的因素168
754氢化物取向对材料性能的影响171
755氢化物取向因子的测定方法171
参考文献172
第8章锆合金在反应堆内的行为174
81辐照损伤和辐照效应174
811锆合金基体的辐照效应174
812第二相粒子的辐照损伤175
813氧化膜的损伤176
814辐照生长176
815辐照蠕变177
816力学行为的变化178
82水的辐照分解178
821整体水的辐照分解178
822孔隙中水的辐照分解179
83辐照下的腐蚀和吸氢行为179
831辐照对腐蚀的影响179
832辐照对吸氢的影响182
84锆合金包壳与燃料芯体的相互作用182
841燃料芯块与包壳的机械作用183
842碘致应力腐蚀183
85锆合金包壳在失水事故下的行为192
851失水事故192
852失水事故下包壳的行为192
参考文献193
核反应堆用钢和镍基合金篇
第9章钢和镍合金在核反应堆中的应用197
91概述197
911压力容器用钢198
912堆芯和堆内构件以及控制棒驱动机构用不锈钢和镍合金199
913一回路管道和冷却剂泵用不锈钢和镍合金202
914蒸汽发生器和热交换器用不锈钢和镍合金203
92核反应堆对钢和镍合金材料性能的特殊要求207
921热中子吸收截面和吸收中子后的感生放射性207
922轻水堆反应堆压力壳用钢的辐照脆化敏感性210
参考文献215
第10章核反应堆用低合金高强度钢216
101概述216
10220MnMoNi板材用钢A533B216
1021化学成分和热处理制度216
1022金相组织219
1023力学性能219
10320MnMoNi锻件用钢A5083228
1031化学成分228
1032金相组织229
1033力学性能229
104应用实例235
参考文献236
第11章核反应堆用耐热钢237
11121/4Cr1Mo（12Cr2Mo）237
1111钢号简介237
1112化学成分237
1113力学性能237
1114抗氧化性能和环境因素对性能的影响244
1115热处理及组织结构247
1116焊接248
1117物理性能249
1118典型应用249
112T91（10Cr9Mo1VNbN）250
1121钢种简介250
1122化学成分251
1123力学性能251
1124抗氧化性能255
1125热处理和组织结构256
1126焊接257
1127物理性能258
1128典型应用实例259
参考文献260
第12章核反应堆用不锈钢262
1211Cr13262
1211钢号简介262
1212化学成分263
1213力学性能263
1214抗氧化和耐蚀性270
1215热处理及组织结构271
1216工艺性能272
1217物理性能272
1218典型应用272
12200Cr13Ni5Mo272
1221钢号简介272
1222化学成分273
1223力学性能273
1224耐磨蚀性274
1225热处理和组织275
1226工艺性能275
1227物理性能275
1228应用276
1230Cr17Ni4Cu4Nb（174PH）276
1231钢号简介276
1232化学成分276
1233力学性能278
1234耐蚀性283
1235热处理和组织结构285
1236工艺性能286
1237物理性能286
1238典型应用286
12400Cr25Ni6Ti和00Cr26Ni7Mo2Ti双相不锈钢287
1241钢号简介287
1242化学成分287
1243力学性能288
1244耐蚀性289
1245热处理及组织结构291
1246工艺性能291
1247物理性能292
1248应用292
12500Cr18Ni6Mo3Si2Nb双相不锈钢292
1251钢号简介292
1252化学成分293
1253力学性能293
1254耐蚀性294
1255热处理和组织结构295
1256工艺性能296
1257物理性能296
1258应用297
1260Cr18Ni9（AISI304）和00Cr19Ni10（AISI304L）297
1261钢号简介297
1262化学成分300
1263力学性能300
1264耐蚀性306
1265抗辐照性能314
1266工艺性能319
1267物理性能319
1268应用319
127控氮0Cr19Ni10（304NG）钢320
1271钢号简介320
1272化学成分320
1273力学性能321
1274耐蚀性324
1275工艺性能327
1276物理性能327
1277应用327
1280Cr17Ni12Mo2（AISI316）和00Cr17Ni14Mo2（AISI316L）328
1281钢号简介328
1282化学成分328
1283力学性能330
1284抗辐照性能336
1285耐蚀性340
1286工艺性能344
1287物理性能344
1288应用345
129控氮00Cr17Ni12Mo2（316NG）345
1291钢号简介345
1292化学成分346
1293力学性能346
1294耐蚀性349
1295工艺性能350
1296物理性能351
1297应用351
12100Cr18Ni10Ti（AISI321）352
12101钢号简介352
12102化学成分352
12103力学性能352
12104耐蚀性357
12105抗辐照性能357
12106工艺性能357
12107物理性能358
12108应用358
12110Cr18Ni11Nb（AISI347）358
12111钢号简介358
12112化学成分358
12113力学性能359
12114耐蚀性361
12115抗辐照性能363
12116工艺性能364
12117物理性能364
12118应用365
1212核级316Ti365
12121钢号简介365
12122化学成分366
12123力学性能366
12124耐蚀性367
12125抗辐照性能367
12126工艺性能367
12127物理性能368
12128应用368
1213316MN（316FR）368
12131钢号简介368
12132化学成分368
12133蠕变断裂性能368
12134蠕变疲劳性能370
12135应用370
1214304B（0Cr18Ni9B）370
12141钢号简介370
12142化学成分370
12143力学性能370
12144耐蚀性371
12145焊接性能371
12146热处理和组织371
12147物理性能和吸收中子性能371
12148应用371
参考文献372
第13章核反应堆用高镍合金377
131Cr20Ni32型合金377
1311合金牌号简介377
1312化学成分378
1313金相组织379
1314力学性能379
1315耐腐蚀性能383
1316冷、热加工性能387
1317焊接性能388
1318物理性能389
1319应用实例390
13200Cr25Ni35AlTi390
1321合金牌号简介390
1322化学成分392
1323金相组织392
1324力学性能392
1325耐腐蚀性能393
1326冷、热加工性能395
1327焊接性能396
1328物理性能399
1329应用实例399
1330Cr15Ni75Fe399
1331合金牌号简介399
1332化学成分400
1333金相组织400
1334力学性能400
1335耐腐蚀性能402
1336冷、热加工性能406
1337焊接性能406
1338物理性能407
1339应用实例408
1340Cr30Ni60Fe10合金408
1341合金牌号简介408
1342化学成分409
1343金相组织409
1344力学性能409
1345耐腐蚀性能411
1346冷、热加工性能416
1347焊接性能416
1348物理性能417
1349应用实例417
1350Cr20Ni55Mo3Nb5Ti417
1351合金牌号简介417
1352化学成分418
1353金相组织418
1354力学性能418
1355耐腐蚀性能421
1356冷、热加工性能423
1357焊接性能423
1358物理性能425
1359应用实例425
1360Cr15Ni70Ti3AlNb425
1361合金牌号简介425
1362化学成分426
1363金相组织426
1364力学性能426
1365耐腐蚀性能428
1366冷、热加工性能430
1367焊接性能431
1368物理性能431
1369应用实例431
参考文献432
铝合金篇
第14章概述437
141铝工业发展概论437
1411世界铝工业的发展概况438
1412中国铝工业的发展概况438
1413铝合金新材料的发展趋势439
142核用铝合金发展概况439
第15章铝合金的加工444
151铝合金的合金体系444
152铝合金的加工445
1521铸造法445
1522塑性成型法445
1523深加工法445
1524按变形过程的应力应变状态分类445
153铝合金的热处理449
1531热变形对铝材组织的改善449
1532热变形制品晶粒度的控制449
1533热变形的纤维组织450
1534热变形过程中的回复与再结晶450
154冷变形对铝材组织性能的影响451
1541冷变形时铝材内部组织的变化451
1542冷变形对铝材性能的影响452第16章铝合金的基本性能及在反应堆中的应用453
161铝合金的基本性能453
1611纯铝的物理性能和弹性性能453
1612变形铝合金物理性能及力学性能454
162铝合金在反应堆中的应用及主要问题457
1621铝合金在反应堆中的应用457
1622铝合金在核应用中的主要问题459
第17章铝合金的堆内外行为460
171铝与铀及铀合金的相容性460
1711铝与铀的相容性460
1712铝与U3Si2的相容性462
1713铝与UMo的相容性465
172铝合金在堆内的腐蚀行为468
1721铝及铝合金在堆内的腐蚀行为468
1722高通量研究堆铝合金包壳的腐蚀481
173铝合金的辐照性能482
1731辐照对铝性能的影响482
1732辐照对铝合金性能的影响483
参考文献487