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Caracterización de la tenacidad a la fractura de tubos de generadores de vapor nucleares
Última modificación: 17-11-2016
Resumen
Los tubos de generadores de vapor (TGVs) pueden representar hasta el 60% de la superficie retenedora de presión del circuito primario de un reactor nuclear de potencia, razón por la cual el estudio de la integridad estructural de éstos recibe gran atención en la actualidad. En las últimas décadas se han propuesto metodologías basadas en mecánica de fractura elastoplástica para la evaluación de la integridad estructural de TGVs fisurados [1,2]. La principal limitación para su aplicación es la escasez de datos de tenacidad a la fractura específicos para TGVs.
En este contexto, este trabajo presenta resultados experimentales de tenacidades a la fractura de TGVs en términos de curvas de resistencia J-R. Para ello se emplearon procedimientos de ensayos no normalizados que fueron desarrollados en trabajos previos, utilizando probetas no normalizadas con fisuras pasantes circunferenciales y longitudinales [3,4]. Se realizaron ensayos de fractura a temperatura ambiente y 300 °C (temperatura típica de operación) con probetas obtenidas de TGVs nucleares fabricados a partir de las aleaciones 690 (Ni: 61; Cr: 29; Fe: 8,95, % en peso) y 800 (Ni: 33; Cr: 21,6; Fe: 42,2, % en peso). Los resultados experimentales mostraron que ambos materiales tienen elevadas tenacidades a la fractura, siendo la aleación 800 la que presentó curvas J-R más elevadas que la aleación 690 tanto para fisuras circunferenciales como longitudinales. Las curvas J-R para ambas aleaciones mostraron un efecto marcado con la orientación de la fisura, es decir que existe una importante anisotropía en las propiedades de fractura: las fisuras circunferenciales presentaron curvas J-R más elevadas que las fisuras longitudinales. Por otro lado, la temperatura de ensayo presentó un efecto prácticamente nulo para ambas aleaciones