Published September 1976 | Version v1
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Mechanical Investigations of Reactor Graphite AS-II-500 (Order No. 191/220158)

Description

Automatic translation: Graphite is brittle at temperatures below 0.5 Tm, i.e. around 1900°C brittle. Due to the anisotropy of the thermal expansion and elasticity coefficients coefficients of elasticity, residual stresses arise during the cooling process and due to external stresses, which, unlike with metals, cannot be reduced by homogeneous plastic deformation as is the case with metals. Residual stresses can also be be generated by dislocation mechanisms. The large number of possible residual stresses result in a wide range of values, which is essentially determined by the crystallite, grain and pore size distribution, i.e. also by the anisotropy factor. is also influenced by the anisotropy factor. The degree of purity and the corrosion and oxidation mechanisms oxidation mechanisms determine the intergranular fracture energies or those in the area of the grains and binder phase. bonding phase. In contrast to many other technical materials, these cracking fracture energies are extremely low compared to many other technical materials. Internal or external stress therefore results in during the pre-critical crack widening and lengthening due to the dissipative processes caused by residual stresses at critical KIi < KIc values predominantly in the area of a stress concentration Microcracks (secondary cracks), which can be detected both optically and both optically and by bottom emission analysis in numerous graphite qualities are observed (1 -3).

Abstract (German)

Graphit ist bei Temperaturen unterhalb 0,5 Tm, also etwa 1900°C spröde. Auf Grund der Anisotropie der thermischen Ausdehnungs und Elastizitätskoeffizienten entstehen bei der Abkühlung von Brennprozess und durch äußere Beanspruchungen Eigenspannungen, welche nicht wie bei Metallen durch eine homogene plastische Verformung abgebaut werden können. Eigenspannungen können außerdem durch Versetzungsmechanismen erzeugt werden. Die Vielzahl der möglichen Eigenspannungen bedingen einen großen Wertebereich, welcher wesentlich durch die Kristallit-, Korn- und Porengrößenverteilung d.h. auch durch den Anisotropiefaktor beeinflusst wird. Der Reinheitsgrad sowie die Korrosions- bzw. Oxidationsmechanismen bestimmen die interkristallinen Spaltbruchenergien bzw. diejenigen im Bereich der Körner und Bindephase. Diese Spaltbruchenergien sind bei Graphit im Gegensatz zu vielen anderen technischen Werkstoffen extrem niedrig. Durch eine innere oder äußere Beanspruchung entstehen daher während der vorkritischen Rißaufweitung und -Verlängerung durch die eigenspannungsbedingten dissipativen Prozesse bei kritischen KIi < KIc-Werten vorwiegend im Bereich einer Spannungskonzentration Mikrorisse (Sekundärrisse), welche, sowohl optisch als auch durch Sohallemissionsanalyse in zahlreichen Graphitqualitäten beobachtet werden (1 -3).

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Original title (German)
Mechanische Untersuchungen von Reaktorgraphit AS-II-500 (Bestell-Nr. 191/220158)

Publishing Information

Imprint Pagination
57 p.
Report number
KFA-IRW-IB--27-76

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Notes
Document from Juelich Preservation Project; Refs., figs., tabs.