[发明专利]根据轻水核反应堆的使用应力优化的燃料组件的设计方法以及由此得到的燃料组件

权利要求书

1.包括锆合金结构部件的轻水核反应堆的燃料组件的设计方法， 其特征在于：

-计算在燃料组件的寿命内所述部件将要经受的平均单轴拉伸或 压缩应力，

-并根据以下标准选择用于制造所述部件的锆合金：

*经受-10至-20MPa的轴向或横向压缩应力σ的部件用以下合 金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为 Sn＝(-0.025×σ-0.25)％至Sn＝-0.05×σ％

*经受0至-10MPa的轴向或横向压缩应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为Sn＝ 痕量至Sn＝(0.05×σ+1)％

*经受0至+10MPa的轴向或横向拉伸应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为Sn＝ 0.05×σ％至Sn＝(0.07×σ+1)％

*经受+10至+20MPa的轴向或横向拉伸应力σ的部件用以下合 金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为 0.50％至1.70％。

2.权利要求1的方法，其特征在于：

-经受0至+10MPa的轴向或横向拉伸应力σ的所述部件中的至少 一些用以下合金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且 其Sn含量为Sn＝0.05×σ％至Sn＝(0.025×σ+1)％；

-经受+10至+20MPa的轴向或横向拉伸应力σ的所述部件中的至 少一些用以下合金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并 且其Sn含量为0.50％至1.25％。

3.权利要求1的方法，其特征在于用于制造所述部件的所述锆合 金根据以下标准获得：

-对于处于完全再结晶状态或者再结晶度超过50％的部件，

*经受-10至-20MPa的轴向或横向压缩应力σ的部件用以下合 金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为 Sn＝(-0.025×σ-0.25)％至Sn＝(-0.05×σ-0.25)％

*经受0至-10MPa的轴向或横向压缩应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为Sn＝ 痕量至Sn＝(0.025×σ+0.5)％

*经受0至+10MPa的轴向或横向拉伸应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为Sn＝ 0.05×σ％至Sn＝(0.12×σ+0.5)％

*经受+10至+20MPa的轴向或横向拉伸应力σ的部件用以下合 金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为 0.50％至1.70％

-对于处于松驰状态或者再结晶度小于50％的部件，

*经受-10至-20MPa的轴向或横向压缩应力σ的部件用以下合 金制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为 Sn＝(-0.05×σ-0.5)％至Sn＝-0.05×σ％

*经受0至-10MPa的轴向或横向压缩应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为Sn＝ 痕量至Sn＝(0.05×σ+1)％

*经受0至+10MPa的轴向或横向拉伸应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为Sn＝ 0.075×σ％至Sn＝(0.07×σ+1)％

*经受10至20MPa的轴向或横向拉伸应力σ的部件用以下合金 制造：该合金除Zr以外的元素的含量不超过5％，并且其Sn含量为0.75％ 至1.70％。