附錄英文翻譯譯文振動故障分析中的微動磨損軸模擬器Young-HoLee*,Jae-YongKim,Hyung-KyuKim韓國原子能研究所，150Dukjin-dong,Yuseong-gu,Daejeon305-353,，出版于韓國。文章信息文章歷史：收到于2008年7月11日接受于2008年8月1日公布于2008年8月15日摘要最近，微動磨損模擬器的開發(fā)，以評估微動磨損行為在高溫和高壓（高溫高壓）水條件的核部件。經(jīng)過500h后的測試，但是，兩個振動中4人骨折，其中軸被連接到一個試樣座使用螺栓夾具。斷裂表面研究同時使用光學(xué)顯微鏡（OM）和掃描電子顯微鏡（SEM）來確定未能啟動和故障模式。據(jù)發(fā)現(xiàn)，在一開始的失敗接觸區(qū)域之間的振動軸與夾具的燃料棒持有者和疲勞裂紋雖然它是傳播很難證明這一點得出結(jié)論，由于重氧化斷裂面。近地點的失敗，但是，螺紋孔受到反復(fù)加載到一個事實，即由于持有的試樣夾具進(jìn)行了圓周運動模擬一個振動的議案。這表明，軸振動故障導(dǎo)致從腐蝕疲勞現(xiàn)象的原因進(jìn)行了微動測試在高溫度（320C）和蒸餾水加壓（15兆帕）的條件。本文這次的失敗和斷裂機(jī)理，揭示和討論的原因利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡表面的失敗結(jié)果和接觸應(yīng)力分析地區(qū)之間的振動軸與試樣座夾具。最后，上述結(jié)果被應(yīng)用到振動軸的設(shè)計變更.2008年愛思唯爾版權(quán)所有1。簡介機(jī)械結(jié)構(gòu)的材料在極端環(huán)境退化破壞現(xiàn)象經(jīng)常在各種行業(yè)中被報告。這些例子之一，是核電廠（核電站）。一般而言，核電廠的運作在高溫度（320丙），壓水（15MPa）和放射性環(huán)境。這種狀況在材料降解過程中必然導(dǎo)致如腐蝕，疲勞，輻照脆化，蠕變等現(xiàn)象。另一嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)材料的降解情況被稱為由于主副冷卻劑導(dǎo)致的流激振動相對細(xì)長結(jié)構(gòu)（FIV），它在微動細(xì)長的損害結(jié)果之間快速流動速度結(jié)構(gòu)及其支持結(jié)構(gòu)。這些種類的微動已經(jīng)損傷主要成分如對核電站的核燃料棒，蒸汽發(fā)生器（SG）的管和控制棒1。在這些項目中，我們實驗室以研究和開發(fā)微動磨損機(jī)制和無缺陷的燃料組件（法），對核燃料棒微動磨損現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查，一般來說，燃料組件由若干16x17或17x16的核燃料棒組成，其中外徑9.5毫米，0.6毫米壁厚，約14米長度。由于受主冷卻劑的FIV的現(xiàn)象，這些細(xì)長的燃料棒可以很容易地震動，因此，他們是幾個格架結(jié)構(gòu)，如圖1所示的支持。每間隔電網(wǎng)結(jié)構(gòu)單元由兩個彈簧和4個韌窩。因此，核燃料棒依賴于一定量的的彈簧來保證它的形狀和剛度。根據(jù)一項在高溫條件下核電站運行的資料，由于彈簧放松，燃料之間的接觸力桿和彈簧/韌窩正逐漸下降，此外，由于發(fā)車間彈簧/韌窩輻照湘潭大學(xué)興湘學(xué)院1脆化，彈簧剛度也逐漸增加。盡管彈簧是運作在其最初的階段，但對接觸面比較小幅度下滑燃料棒是不可避免的產(chǎn)生。下一個嚴(yán)重的FIV條件，接觸力正逐步下降，最后，打開了一個缺口。該微動磨損模式可以改變，由隨滑動磨損營運的撞擊磨損手段時間決定。另一個重要的一點是，由于一個接觸條件變化的燃料棒，核燃料棒的振動特性也發(fā)生了變化。因此，研究核燃料微動磨損機(jī)理棒核電站的運行條件是相當(dāng)困難的。Y.-H.Lee等人。/工程失效分析16（2009）1238-12441239圖1一個核燃料組件，16x16或17x17燃料棒，并組成若干格架組裝示意圖一臺微動磨損試驗機(jī)（FRETONUS，F(xiàn)RTtting核系統(tǒng)測試儀）的高溫高壓水條件垂直類型發(fā)展以評估核部件微動磨損性能2。經(jīng)過500h后的測試，但是，兩個振動其中有四個軸斷裂，其中連接到試樣座使用，如圖2所示螺栓夾具。有必要評估其失敗的原因，以及改善振動軸的設(shè)計，長期試驗以確認(rèn)可靠性微動磨損。在這項研究中，對于失敗和斷裂機(jī)制的原因，揭示并討論了利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡對振動軸斷口微維氏硬度和測量應(yīng)力分析的結(jié)果。最后，上述結(jié)果應(yīng)用到振動軸的設(shè)計變更中去。湘潭大學(xué)興湘學(xué)院2圖2在高溫高壓水條件試驗500h后，振動棒試樣座軸與夾具和振動軸之間斷裂的組裝方法示意圖2。斷口分析2.1光學(xué)顯微鏡觀察振動軸是一個傳統(tǒng)的高碳馬氏體不銹鋼做出（技能提升計440C），用于廣泛的工具或刀片在相對腐蝕性氣體使用3。材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能列于表1。圖3顯示了對振動軸斷裂面分析的結(jié)果。由于高溫高壓的條件下，斷裂表面氧化嚴(yán)重，而且很難通過光學(xué)顯微鏡觀察金相獲得證明。然而，預(yù)計該故障是在一軸和振動之間的接觸區(qū)，因為這兩個部分是通過使用一個如圖2所示螺栓裝配在微動磨損測試中，4軸的振動回旋在軸向方向為200m，頻率30赫茲，在一個90度角的排列執(zhí)行器上。要生成一個圓周運動對燃料棒樣本是作為一個實際經(jīng)營核電站的燃料桿振動仿真視為保守，該執(zhí)行器的兩個信號波形正弦震動相位差設(shè)置為90度，如圖4所示。試樣的燃料棒振動的圓周運動，與燃油棒振動槽夾具持有人的接觸區(qū)預(yù)計經(jīng)歷疲勞載荷。一般來說，如果是結(jié)構(gòu)材料的疲勞加載條件下裂隙，條紋痕跡是明顯的疲勞破壞可以找到證據(jù)表面上很容易斷裂，。但是用掃描電鏡對氧化振動軸斷裂面進(jìn)行了洗牙檢查，可以預(yù)期沒有任何痕跡的條紋，消除氧化過程（如酸洗）。2.2硬度變化SEM觀察之前，有必要審查振動軸力學(xué)性能的變化，因為它被暴露在高溫高壓水條件在500h后測試。因此，一個軸斷裂的振動微維氏硬度測量，其結(jié)果如圖5所示。很明顯，微維氏硬度值根據(jù)振動軸暴露溫度增加。這一結(jié)果符合很好地與回火溫度體外對力學(xué)性能的SUS440C4。在這項研究中，高碳馬氏體不銹鋼有可能保留大量的未轉(zhuǎn)奧氏體。湘潭大學(xué)興湘學(xué)院3據(jù)認(rèn)為，可能會出現(xiàn)延遲轉(zhuǎn)變溫度波動在幾個微動磨損試驗，因為在320度的條件下實驗500h測試振動軸的材料對紓解壓力的影響甚微。此外，它有可能發(fā)生氫脆現(xiàn)象影響其塑性。就是在熱處理中導(dǎo)致馬氏體不銹鋼含有的氫元素以蒸餾水的形式散發(fā)?；瘜W(xué)成分（重量）CMnSiPSCrMoFe1.01.01.00.040.03170.