Geri Dön

Characterization of nuclear fuel rod cladding zirconium alloys

Nükleer yakıt çubuğu zirkonyum alaşımlarının karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 476028
  2. Yazar: SEMİH AĞCA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Zirkonyum alaşımları, Zircaloy-4, nükleer yakıt zarfı, soğuk haddeleme, yüzey pürüzlülüğü, mekanik özellikler, Zirconium alloys, Zircaloy-4, nuclear fuel cladding, cold rolling, surface roughness, mechanical properties
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Zirkonyum alaşımları seçkin özellikleri ile nükleer endüstrisi için oldukça önemlidir. Gelişmiş mekanik ve fiziksel özellikleriyle Zircaloy-4 en çok bilinen zirkonyum alaşımıdır. Zirkonyum alaşımları birçok yöntemle üretiliyor olmasına rağmen kullanım kolaylığı ve ucuzluğu sebebiyle bu çalışmada soğuk haddeleme tercih edilmiştir. Bu çalışmada, ısıl işlem ve soğuk haddelemenin fiziksel ve mekanik özellikler üzerine etkilerini belirlemek için Zircaloy-4 çubuklara ısıl işlem ve farklı düşürme oranlarında (%15, %30, %45, %60 ve %75) soğuk haddeleme uygulanmıştır. Faz analizi için X-ışını kırınım cihazı (XRD), yüzey analizi için atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve yüzey pürüzlülüğü test cihazı, kırık yüzey görüntüsü çalışmaları için taramalı elektron mikroskobu (SEM), element analizi için enerji dağılımlı spektroskopi (EDS) ve mikroyapıyı incelemek için optik mikroskop kullanılmıştır. Mekanik özelliklerin araştırılması içinse üniversal mekanik test cihazı (UMT) ve mikro Vickers test cihazı kullanılmıştır. Düşürme oranının artışıyla sertliğin arttığı tespit edilmiştir. Sertlikteki artış kırılmanın sünekten gevreğe dönüşmesine sebep olmuştur. Yüzey pürüzlülüğü, düşürme oranının artışıyla azalmıştır. Yüzey pürüzlülüğü azaldıkça oksijen soğurma da azalmıştır. Soğurulan oksijen arayer pozisyonlarında çözündüğü için yeni bir faz oluşturmamıştır. Bütün numunelerde sadece Zr-α fazı bulunmaktadır.

Özet (Çeviri)

Zirconium alloys are very important for nuclear industry with their outstanding features. Due to enhanced mechanical and physical properties, Zircaloy-4 is the most popular zirconium alloy. Although zirconium alloys are produced by many techniques, cold rolling has been chosen for this study owing to its ease of use and cheapness. In this study, Zircaloy-4 rods are heat treated and cold rolled to different (15%, 30%, 45%, 60%, and 75%) reduction ratios to determine the effect of heat treatment and cold rolling on physical and mechanical properties. X-ray diffractometer (XRD) is used for phase analysis, atomic force microscope (AFM) and surface roughness tester are used for surface analysis, scanning electron microscope (SEM) is used for fractography study, energy dispersive spectroscope (EDS) is used for elemental analysis, and optical microscope is used to examine the microstructure. Mechanical properties are investigated using universal mechanical tester (UMT) and micro Vickers hardness tester. It is found that hardness increased with increasing reduction ratio. Increase in hardness altered the fracture from ductile to brittle. Surface roughness decreased with increasing reduction ratio. Oxygen absorption decreased with decreasing surface roughness. Absorbed oxygen did not create a new phase due to dissolving in interstitial positions. There is only Zr-α phase in all samples.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    68332

    Synthesis, characterization andperformance of burnable absorber nuclear fuels by chemical vapor deposition and plasma enhanced chemical vapor deposition

    Yanabilir yutuculu nükleer yakıtların kimyasal buhar biriktirme ve plazma yardımı ile kimyasal buhar biriktirme yöntemleriyle oluşturulması, fiziksel ve nükleer özelliklerinin belirlenmesi

    HASAN H. DURMAZUÇAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNGÖR GÜNDÜZ

  2. Tez No

    472851

    Zirkonyum karbür esaslı seramiklerin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of zirconium carbide based composites prepared by spark plasma sintering

    ÖZDEN ORMANCI ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER

  3. Tez No

    1016047

    Synthesıs of and characterızatıon of sulfonated polysulfone for proton exchange membrane fuel cells

    Synthesis of and characterization of sulfonated polysulfone for proton exchange membrane fuel cells

    TURAN CAN ÖZMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

  4. Tez No

    223776

    Development and characterization of electrospun carbon nanofibers for proton exchange membrane fuel cells

    Proton değişimli membran yakıt pilleri için nanokarbon fiberlerin geliştirilmeleri ve karakterizasyonları

    CENK GÜMECİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    KimyaSabancı Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Bölümü

    DOÇ. DR. YUSUF Z. MENCELOĞLU

  5. Tez No

    325642

    Kaya tipi oksit nükleer yakıtların fiziksel karakterizasyonu

    Physical characterization of rock-like oxide nuclear fuels

    TAMER YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    DR. AHMET YAYLI

    PROF. DR. Y. GÜRKAN ÇELEBİ

Geri Dön