Effect of strain rate and temperature on the tensile properties of irradiated ASTM A533-B steel

The dynamic tensile properties of neutron-irradiated ASTM A533-B steel have been characterized by high strain-rate testing. Specimens were irradiated at a temperature of 510°F (266°C) to fluences of approximately 0.5, 4.0, and 6.5 × 10 19 n/ cm 2 ( E > 1.0 MeV). Test parameters for both control a...

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Veröffentlicht in:Journal of nuclear materials 1975-09, Vol.57 (3), p.303-311
Hauptverfasser: Steichen, J.M, Williams, J.A
Format: Artikel
Sprache:eng
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description The dynamic tensile properties of neutron-irradiated ASTM A533-B steel have been characterized by high strain-rate testing. Specimens were irradiated at a temperature of 510°F (266°C) to fluences of approximately 0.5, 4.0, and 6.5 × 10 19 n/ cm 2 ( E > 1.0 MeV). Test parameters for both control and irradiated specimens included strain rates from 1.3 × 10 −4 to 10 2 sec −1 and temperatures from −320 to 500°F (−196 to 260°C). A complete description of yield-strength behavior was obtained oy correlation of the results of this study with a rate-temperature parameter ( T ln A 1 ). The yield strength of both unirradiated and irradiated material was observed to significantly increase with decreasing temperature and increasing strain rate. At all temperatures increasing fluence increased the yield strength and decreased the rate sensitivity of A533-B steel. Cleavage fractures occurred in irradiated specimens when the yield strength was elevated to the effective cleavage stress by fluence, temperature, and strain rate. Les propriétés de traction dynamique de l'acier ASTM-A533-B irradié aux neutrons ont été caractérisées par un essai de traction à haute vitesse. Les échantillons ont été irradiés à une température de 510°F (266°C) à des fluences de 0,5, 4,0 et 6,5 × 10 9 n/ cm 2 ( E > 1,0 MeV). Les paramètres de l'essai à la fois pour les échantillons témoin et ceux qui ont été irradiés comportaient la vitesse de déformation (de 1,3 × 10 −4 a ̀ 10 2 sec −1 ) et la température (de −320 à 500°F, soit −196 à 260°C). Une description complète du comportement à la limite élastique a été obtenu en corrélant les résultats de cette étude à un paramètre température-vitesse ( T ln A ϵ ̇ ge ). La limite élastique, à la fois de l'alliage non irradié et irradié, s'est révélée croître de façon significative avec la température décroissante et la vitesse de déformation croissante. A toutes températures l'accroissement du flux augmentait la limite élastique et diminuait la sensibilité à la vitesse de l'acier A533-B. Des ruptures par clivage dans des échantillons irradiés se produisaient quand la limite élastique était augmentée jusqu'à la valeur de la contrainte effective de clivage par la fluence, la température et la vitesse de déformation. Die dynamischen Festigkeitseigenschaften des neutronenbestrahlten Stahls ASTM A533-B wurden durch Versuche mit hoher Dehnungsgeschwindigkeit charakterisiert. Die Proben waren bei 266°C mit einer Dosis von 0,5, 4,0 und 6,5 × 10 19 n/ cm 2 ( E > 1
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Specimens were irradiated at a temperature of 510°F (266°C) to fluences of approximately 0.5, 4.0, and 6.5 × 10 19 n/ cm 2 ( E &gt; 1.0 MeV). Test parameters for both control and irradiated specimens included strain rates from 1.3 × 10 −4 to 10 2 sec −1 and temperatures from −320 to 500°F (−196 to 260°C). A complete description of yield-strength behavior was obtained oy correlation of the results of this study with a rate-temperature parameter ( T ln A 1 ). The yield strength of both unirradiated and irradiated material was observed to significantly increase with decreasing temperature and increasing strain rate. At all temperatures increasing fluence increased the yield strength and decreased the rate sensitivity of A533-B steel. Cleavage fractures occurred in irradiated specimens when the yield strength was elevated to the effective cleavage stress by fluence, temperature, and strain rate. Les propriétés de traction dynamique de l'acier ASTM-A533-B irradié aux neutrons ont été caractérisées par un essai de traction à haute vitesse. Les échantillons ont été irradiés à une température de 510°F (266°C) à des fluences de 0,5, 4,0 et 6,5 × 10 9 n/ cm 2 ( E &gt; 1,0 MeV). Les paramètres de l'essai à la fois pour les échantillons témoin et ceux qui ont été irradiés comportaient la vitesse de déformation (de 1,3 × 10 −4 a ̀ 10 2 sec −1 ) et la température (de −320 à 500°F, soit −196 à 260°C). Une description complète du comportement à la limite élastique a été obtenu en corrélant les résultats de cette étude à un paramètre température-vitesse ( T ln A ϵ ̇ ge ). La limite élastique, à la fois de l'alliage non irradié et irradié, s'est révélée croître de façon significative avec la température décroissante et la vitesse de déformation croissante. A toutes températures l'accroissement du flux augmentait la limite élastique et diminuait la sensibilité à la vitesse de l'acier A533-B. Des ruptures par clivage dans des échantillons irradiés se produisaient quand la limite élastique était augmentée jusqu'à la valeur de la contrainte effective de clivage par la fluence, la température et la vitesse de déformation. Die dynamischen Festigkeitseigenschaften des neutronenbestrahlten Stahls ASTM A533-B wurden durch Versuche mit hoher Dehnungsgeschwindigkeit charakterisiert. Die Proben waren bei 266°C mit einer Dosis von 0,5, 4,0 und 6,5 × 10 19 n/ cm 2 ( E &gt; 1,0 MeV) bestrahlt worden. Die Versuchsparameter für die Kontrollund die bestrahlten Proben waren Dehnungsgeschwindigkeiten zwischen 1,3 × 10 −4 und 10 2 sec −1 sowie Temperaturen zwischen −196 und 260°C. Eine vollständige Beschreibung der Streckgrenze wird durch Korrelation der Ergebnisse dieser Arbeit mit einem Geschwindigkeits-Temperatur-Parameter ( T ln A ϵ ̇ ge ) erzielt. Die Streckgrenze des unbestrahlten und bestrahlten Materials steigt mit abnehmender Temperatur und zunehmender Dehnungsgeschwindigkeit stark an. Bei allen Temperaturen hat eine höhere Dosis eine höhere Streckgrenze und eine Erniedrigung der Empfindlichkeit des Stahls A533-B gegenüber der Geschwindigkeit zur Folge. Ein Spaltbruch tritt in bestrahlten Proben auf, wenn die Streckgrenze durch die Dosis, Temperatur und Dehnungsgeschwindigkeit bis zur effektiven Spaltbruchspannung erhöht wird.</description><identifier>ISSN: 0022-3115</identifier><identifier>EISSN: 1873-4820</identifier><identifier>DOI: 10.1016/0022-3115(75)90214-7</identifier><language>eng</language><publisher>Elsevier B.V</publisher><ispartof>Journal of nuclear materials, 1975-09, Vol.57 (3), p.303-311</ispartof><rights>1975</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed><citedby>FETCH-LOGICAL-c401t-5e51ae8db699aa2fe7772aa85d91ed7c69daac923f3b98354aa6775b887949f83</citedby><cites>FETCH-LOGICAL-c401t-5e51ae8db699aa2fe7772aa85d91ed7c69daac923f3b98354aa6775b887949f83</cites></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://dx.doi.org/10.1016/0022-3115(75)90214-7$$EHTML$$P50$$Gelsevier$$H</linktohtml><link.rule.ids>314,780,784,3550,27924,27925,45995</link.rule.ids></links><search><creatorcontrib>Steichen, J.M</creatorcontrib><creatorcontrib>Williams, J.A</creatorcontrib><title>Effect of strain rate and temperature on the tensile properties of irradiated ASTM A533-B steel</title><title>Journal of nuclear materials</title><description>The dynamic tensile properties of neutron-irradiated ASTM A533-B steel have been characterized by high strain-rate testing. 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Les propriétés de traction dynamique de l'acier ASTM-A533-B irradié aux neutrons ont été caractérisées par un essai de traction à haute vitesse. Les échantillons ont été irradiés à une température de 510°F (266°C) à des fluences de 0,5, 4,0 et 6,5 × 10 9 n/ cm 2 ( E &gt; 1,0 MeV). Les paramètres de l'essai à la fois pour les échantillons témoin et ceux qui ont été irradiés comportaient la vitesse de déformation (de 1,3 × 10 −4 a ̀ 10 2 sec −1 ) et la température (de −320 à 500°F, soit −196 à 260°C). Une description complète du comportement à la limite élastique a été obtenu en corrélant les résultats de cette étude à un paramètre température-vitesse ( T ln A ϵ ̇ ge ). La limite élastique, à la fois de l'alliage non irradié et irradié, s'est révélée croître de façon significative avec la température décroissante et la vitesse de déformation croissante. A toutes températures l'accroissement du flux augmentait la limite élastique et diminuait la sensibilité à la vitesse de l'acier A533-B. Des ruptures par clivage dans des échantillons irradiés se produisaient quand la limite élastique était augmentée jusqu'à la valeur de la contrainte effective de clivage par la fluence, la température et la vitesse de déformation. Die dynamischen Festigkeitseigenschaften des neutronenbestrahlten Stahls ASTM A533-B wurden durch Versuche mit hoher Dehnungsgeschwindigkeit charakterisiert. Die Proben waren bei 266°C mit einer Dosis von 0,5, 4,0 und 6,5 × 10 19 n/ cm 2 ( E &gt; 1,0 MeV) bestrahlt worden. Die Versuchsparameter für die Kontrollund die bestrahlten Proben waren Dehnungsgeschwindigkeiten zwischen 1,3 × 10 −4 und 10 2 sec −1 sowie Temperaturen zwischen −196 und 260°C. Eine vollständige Beschreibung der Streckgrenze wird durch Korrelation der Ergebnisse dieser Arbeit mit einem Geschwindigkeits-Temperatur-Parameter ( T ln A ϵ ̇ ge ) erzielt. Die Streckgrenze des unbestrahlten und bestrahlten Materials steigt mit abnehmender Temperatur und zunehmender Dehnungsgeschwindigkeit stark an. Bei allen Temperaturen hat eine höhere Dosis eine höhere Streckgrenze und eine Erniedrigung der Empfindlichkeit des Stahls A533-B gegenüber der Geschwindigkeit zur Folge. 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Specimens were irradiated at a temperature of 510°F (266°C) to fluences of approximately 0.5, 4.0, and 6.5 × 10 19 n/ cm 2 ( E &gt; 1.0 MeV). Test parameters for both control and irradiated specimens included strain rates from 1.3 × 10 −4 to 10 2 sec −1 and temperatures from −320 to 500°F (−196 to 260°C). A complete description of yield-strength behavior was obtained oy correlation of the results of this study with a rate-temperature parameter ( T ln A 1 ). The yield strength of both unirradiated and irradiated material was observed to significantly increase with decreasing temperature and increasing strain rate. At all temperatures increasing fluence increased the yield strength and decreased the rate sensitivity of A533-B steel. Cleavage fractures occurred in irradiated specimens when the yield strength was elevated to the effective cleavage stress by fluence, temperature, and strain rate. Les propriétés de traction dynamique de l'acier ASTM-A533-B irradié aux neutrons ont été caractérisées par un essai de traction à haute vitesse. Les échantillons ont été irradiés à une température de 510°F (266°C) à des fluences de 0,5, 4,0 et 6,5 × 10 9 n/ cm 2 ( E &gt; 1,0 MeV). Les paramètres de l'essai à la fois pour les échantillons témoin et ceux qui ont été irradiés comportaient la vitesse de déformation (de 1,3 × 10 −4 a ̀ 10 2 sec −1 ) et la température (de −320 à 500°F, soit −196 à 260°C). Une description complète du comportement à la limite élastique a été obtenu en corrélant les résultats de cette étude à un paramètre température-vitesse ( T ln A ϵ ̇ ge ). La limite élastique, à la fois de l'alliage non irradié et irradié, s'est révélée croître de façon significative avec la température décroissante et la vitesse de déformation croissante. A toutes températures l'accroissement du flux augmentait la limite élastique et diminuait la sensibilité à la vitesse de l'acier A533-B. Des ruptures par clivage dans des échantillons irradiés se produisaient quand la limite élastique était augmentée jusqu'à la valeur de la contrainte effective de clivage par la fluence, la température et la vitesse de déformation. Die dynamischen Festigkeitseigenschaften des neutronenbestrahlten Stahls ASTM A533-B wurden durch Versuche mit hoher Dehnungsgeschwindigkeit charakterisiert. Die Proben waren bei 266°C mit einer Dosis von 0,5, 4,0 und 6,5 × 10 19 n/ cm 2 ( E &gt; 1,0 MeV) bestrahlt worden. Die Versuchsparameter für die Kontrollund die bestrahlten Proben waren Dehnungsgeschwindigkeiten zwischen 1,3 × 10 −4 und 10 2 sec −1 sowie Temperaturen zwischen −196 und 260°C. Eine vollständige Beschreibung der Streckgrenze wird durch Korrelation der Ergebnisse dieser Arbeit mit einem Geschwindigkeits-Temperatur-Parameter ( T ln A ϵ ̇ ge ) erzielt. Die Streckgrenze des unbestrahlten und bestrahlten Materials steigt mit abnehmender Temperatur und zunehmender Dehnungsgeschwindigkeit stark an. Bei allen Temperaturen hat eine höhere Dosis eine höhere Streckgrenze und eine Erniedrigung der Empfindlichkeit des Stahls A533-B gegenüber der Geschwindigkeit zur Folge. Ein Spaltbruch tritt in bestrahlten Proben auf, wenn die Streckgrenze durch die Dosis, Temperatur und Dehnungsgeschwindigkeit bis zur effektiven Spaltbruchspannung erhöht wird.</abstract><pub>Elsevier B.V</pub><doi>10.1016/0022-3115(75)90214-7</doi><tpages>9</tpages></addata></record>
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