Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 32 - Beryllium i reaktortekniken, av Göran Lagerberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Be2C. De många typerna av inneslutningar, som
kan iakttas även i vakuumgjuten metall, är i
stor utsträckning icke identifierade.
Mekaniska egenskaper
När man under 1940-talet började studera
be-rylliums mekaniska egenskaper erhölls
nedslående resultat. Brottgränsen var låg och
förlängningen så gott som ingen; metallen var
med andra ord utomordentligt spröd. Ett
omfattande utvecklingsarbete har ägt rum sedan
dess, och man kan i dag framställa profiler
och plåt med god duktilitet i vissa riktningar,
ehuru sprödheten kvarstår i andra. Denna
anisotropi i mekaniska egenskaper beror på
den textur vilken förlänats materialet under
dess plastiska formgivning. Framställningen
och den tekniska användningen av
beryllium-metall är sålunda ett sprödhetsproblem, som
delvis kunnat kringgås genom åstadkommande
av textur.
De principiella deformationsprocesserna har
klarlagts genom försök med enkristaller.
Glidning kan ske utefter basplanet (0001) och
utefter prismaytor av första slaget (1010), i båda
fallen längs tätpackade riktningar [2110], fig. 1.
Klyvbrott sker utmed basplanej: (0001) och
prismaplan av andra slaget (1120). Vid
plastisk bearbetning av polykristallin metall är
sannolikheten för prismatisk glidning (1010)
[1210] större än för glidning utmed basplanet.
Detta leder till textur varvid kristallriktningar
[1100] strävar att bli parallella med
deformationsriktningen (fig. 2). Genom att valsa
korsvis kan man erhålla en textur som
kännetecknas av att basplanen är parallella med plåtytan.
Duktiliteten vid rumstemperatur är starkt
beroende av texturen och är god i de fall då
prismatisk glidning gynnas. Hos korsvalsad
plåt erhålles således upp till 40 % förlängning
i riktningar i plåtens plan, medan flytningen
vinkelrätt däremot är obefintlig. Vid
komplicerade spänningssystem, t.ex. bockning,
inträffar därför brott längs prismaytor av andra
slaget (1120), såvida inte plåten är mycket
tunn.
För strängpressad stång är förlängningen i
deformationsriktningen omkring 20 %.
Eftersom glidningsriktningarna ligger i basplanen,
kommer de olika kristallerna att vilja undergå
kontraktion i riktningar i basplanet men inte
vinkelrätt däremot. Då basplanen är statistiskt
orienterade i stångens radiella led, kan de
olika kornens deformation inte koordineras
och därför kan högre värden på förlängningen
inte uppnås. Vinkelrätt mot
deformationsriktningen är förlängningen blott 2—3 %, emedan
endast ett begränsat antal kristaller har en
orientering som medger prismatisk glidning.
Av samma anledning har beryllium, som
framställts genom varmpressning av pulver och
■därför är i det närmaste texturfri, högst 2—
3 % förlängning. Vid en given temperatur
åtföljes relativt stor förlängning som regel av
hög brottgräns; ökad förlängning medför
nämligen ökat deformationshårdnande. Med stigan-
de temperatur sjunker emellertid brottgränsen
och uppgår vid 400° G till ungefär hälften av
dess värde vid rumstemperatur. Samtidigt ökar
förlängningen och uppnår ett maximum vid ca
400°C, tabell 3.
Berylliums krypmotstånd är relativt gott vid
högre temperatur. Vid 600° C måste man dock
räkna med att den tillåtna belastningen skall
ligga betydligt under 1 kp/mm2, om inte
avsevärd krypning med åtföljande brott skall
inträffa. Krypmotståndet kan förbättras genom
ökning av halten Be2C eller BeO. Å andra sidan
medför sådana tillsatser försämrad
korrosionsresistens i koldioxid och ökad sprödhet vid
rumstemperatur.
Sprödheten utgör för närvarande det största
problemet i berylliums teknologi. Vid textur
kan man i bästa fall erhålla duktilitet i två
dimensioner (vid korsvalsad plåt) och
följaktligen inträffar brott mycket lätt vid högre grad
av treaxlig spänning. Textur är i och för sig
inte ett tillräckligt villkor för den begränsade
duktiliteten. Det är också nödvändigt att
kornstorleken hålles låg, vilket i regel är fallet vid
pulvermetallurgiskt förfarande.
Strängpressning vid 1 000° C av kallpressade pulverämnen
(74 [x pulver) ger sålunda en kornstorlek av
10—20 n och korntillväxt hindras av den
inter-kristallina oxidfilmen.
Orsaken till berylliums sprödhet är inte
klarlagd. Den kan betingas av en gittereffekt, dvs.
gittergeometri eller andra fysikaliska
egenskaper hos den rena metallen eller av förorening-
Tabell 3. Berylliums mekaniska egenskaper
Rumstemperatur 400°C
[-Brottgräns-]
{+Brott- gräns+} kp/mm2 [-Förlängning-] {+För- läng- ning+} "/o [-Förlängning-] {+För- läng- ning+} °/o
Korsvalsad plåt ...... . 80 40
Strängpressad stång:
parallellt axeln...... . 60—80 15—20 20
vinkelrätt axeln..... . 30 2—3 6
Varmpressad, texturfri. . 30 2—3 40
Fig. 3. Metallers
makroskopiska [-absorptions-tvärsnitt-]
{+absorptions-
tvärsnitt+} för
termiska neutroner (2 200
m/s) enligt
Mclntosh &
Bag-ley6; Rs
rostfritt stål.
804 TEKNISK TIDSKRIFT 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
