- Результаты обоснования и внедрения в серийное производство и эксплуатацию сплава Э110 на штатной и губчатой основах с оптимизированным содержанием кислорода и железа и оболочечных труб из него, изготовленных по новым ТУ 001.392-2006 на трубы с повышенными требованиями к допускам на геометрические размеры и шлифованной наружной поверхностью, для штатных твэлов и твэлов ВВЭР-1000 с увеличенной загрузкой топлива.
- Результаты исследований по высокотемпературному окислению в обоснование применения иодидного циркония в качестве шихтовой составляющей при выплавке слитков сплава Э110 на основе губчатого циркония для труб оболочек твэлов с требуемой пластичностью при проектных авариях типа LOCA.
- Результаты исследований, дополняющие обоснование состава сплава Э110М, для промышленного освоения и применения в качестве материала оболочек твэлов ВВЭР-1000 и ТВС-КВАДРАТ реактора PWR.
- Комплекс результатов исследований по взаимосвязи состава, структурно-фазового состояния, режимов деформационно-термической обработки и свойств сплава Э635 до и после облучения, позволивший: - выявить структурные факторы сплава, определяющие его технологические и эксплуатационные свойства; - оптимизировать состав сплава для применения в качестве материала силовых элементов ТВС нового поколения (ТВСА и ТВС-2) ВВЭР-1000; - усовершенствовать технологические схемы изготовления изделий (полосы, труб НК и ЦТ) для ТВСА и ТВС-2.
- Результаты исследований в обоснование состава сплава Э635М и его применения для оболочек твэлов и труб НК ВВЭР-1000 и ТВС-КВАДРАТ реактора PWR.
- Количественные закономерности и взаимосвязи между параметрами вязкости разрушения, сопротивления ЗГР и характеристиками текстуры, структуры и прочности труб давления из сплавов циркония. Температурные зависимости и энергии активации скорости ЗГР для труб давления из сплава Zr-2,5%Nb различного уровня прочности.
- Способ деформационной и термической обработки при изготовлении труб давления CANDU из сплавов Zr-2,5%Nb и Э635 с получением изделий c повышенной стойкостью к ЗГР, стабильно высокой вязкостью разрушения и однородной прочностью по длине труб и экспериментальное обоснование применимости этого способа для труб ТК РБМК. Способ конечной обработки труб ТК и труб каналов СУЗ из сплава Э125 реактора РБМК для повышения их трещиностойкости, стабилизации механических свойств и сопротивления ползучести за счёт повышения и выравнивания степени рекристаллизации материала.
1. Кузьменко Н.В., Шевнин Ю.П., Вдовенко И.Н., Заводчиков С.Ю., Маркелов В.А., Григорьев В.М., Семёнов А.Н., Лукина С.П. Способ обработки труб из циркониевых сплавов // Патент РФ № 2037555 -1995 г.
2. Никулина А.В., Маркелов П.П., Маркелов В.А., Перегуд М.М., Иванов А.Н., Шебалдов П.В., Лосицкий А.Ф., Дубровский В.А., Бибилашвили Ю.К., Котрехов В.А., Кузьменко Н.В. Материал на основе циркония // Патент РФ №2032759 - 1995 г.
3. Никулина А.В., Маркелов В.А., Шебалдов П.В., Гусев А.Ю., Никулин С.А., Лосицкий А.Ф., Котрехов В.А., Шевнин Ю.П., Шамардин В.К., Новосёлов А.Е., Солонин М.И. Способ получения изделий из циркониевых сплавов // Патент РФ №2032760 - 1995 г.
4. Никулина А.В., Шебалдов П.В., Шишов В.Н., Перегуд М.М., Агеенкова Л.Е., Рождественский В.В., Солонин М.И., Бибилашвили Ю.К., Лавренюк П.И., Лосицкий А.Ф., Ганза Н.А., Кузьменко Н.В., Котрехов В.А., Шевнин Ю.П., Маркелов В.А. Сплав на основе циркония // Патент РФ № 2141539 - 1999 г.
5. Кропачев С.Ю., Кузьменко Н.В., Маркелов В.А., Перегуд М.М., Сафонов В.Н., Филиппов В.Б., Частиков В.В., Чеканов Ю.А., Черемных Г.С., Шевнин Ю.П., Шиков А.К. Способ термомеханической обработки трубного профиля из бинарных цирконий-ниобиевых сплавов // Патент РФ №2230134 - 2004 г.
6. Агапитов В.А., Кропачев С.Ю., Кузьменко Н.В., Лосицкий А.Ф., Маркелов В.А., Огурцов А.Н., Сапурин Л.Ю., Скрябин Е.А., Филиппов В.Б., Черемных Г.С. Способ получения плоского профиля из цирконий-ниобиевых сплавов // Патент РФ № 2261765 – 2005 г.
7. Маркелов В.А., Шебалдов П.В., Желтковская Т.Н., Актуганова Е.Н., Белов В.И., Заводчиков С.Ю., Ким Я.С., Им К.С., Чеонг И.М., Ким С.С. Трубы из сплавов на основе Zr и метод их изготовления // Патент РФ № 2298042 – 2007 г.
Публикации в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК
1. Маркелов В.А. О взаимосвязи состава, структурно-фазового состояния и свойств циркониевого сплава Э635 // Материаловедение. 2010. № 2. С. 41-49.
2. Маркелов В.А. Замедленное гидридное растрескивание сплавов циркония: условия проявления и основные закономерности // Деформация и разрушение материалов. 2010. №1. С. 31-37.
3. Никулин С.А., Маркелов В.А., Фатеев Б.М. Определение критического раскрытия трещин на образцах малых размеров // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1987. №11. С. 156-157.
4. Никулин С.А., Маркелов В.А., Фатеев Б.М., Гусев А.Ю. О сопротивлении разрушению сплава Zr-2,5%Nb // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомное материаловедение. 1987. Вып. 3(26). С.24-26.
5. Никулина А.В., Маркелов В.А., Гусев А.Ю., Желтковская Т.Н., Шамардин В.К., Кобылянский Г.П., Платонов П.А., Рязанцева А.В., Фролов И.А. Сплав Zr-1%Sn-1%Nb-0,5% Fe для труб технологических каналов реакторов типа РБМК // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомное материаловедение. 1990. Вып. 2(36). C. 58-66.
6. Никулин С.А., Маркелов В.А., Фатеев Б.М., Гулютин А.А., Гусев А.Ю. Влияние термообработки на механические свойства и трещиностойкость канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 1990. Вып. 2(36). С. 67-73.
7. Никулин С.А., Маркелов В.А., Фатеев Б.М., Гулютин А.А., Гусев А.Ю. Влияние структуры на диаграммы деформации сплава Zr-2,5%Nb // Известия АН СССР. Металлы. 1991. №3. С.134-139.
8. Никулин С.А., Штремель М.А., Фатеев Б.М., Маркелов В.А. Оценка анизотропии трещиностойкости по макрогеометрии изломов // Заводская лаборатория. 1992. №5. С. 45-47.
9. Никулин С.А., Маркелов В.А., Фатеев Б.М. Влияние прочности матрицы на механизм разрушения гидрированного сплава Zr-2,5%Nb // Физико-химическая механика материалов. 1993. №2. С. 99-101.
10. Маркелов В.А., Никулин С.А., Гусев А.Ю., Желтковская Т.Н., Фатеев Б.М., Гончаров В.И., Чеснокова Э.К. Влияние состава и деформационно-термической обработки с β-закалкой на структуру и сопротивление разрушению сплава циркония с оловом, ниобием и железом // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 1993. Вып. 1(48). С.37-43.
11. Маркелов В.А., Никулин С.А., Гусев А.Ю., Шишов В.Н., Желтковская Т.Н., Гончаров В.И., Фатеев Б.М., Чеснокова Э.К. Влияние режимов термомеханической обработки на структуру и свойства сплава Zr-1,35Sn-1Nb-0,4Fe // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 1993. Вып. 1(48). С. 21-25.
12. Маркелов В.А., Никулина А.В., Гусев А.Ю., Логунцев Е.Н., Панченко В.Л., Пивоварова Н.А., Козлов А.В. Структурные изменения под облучением в материале трубы технологического канала из сплава Zr-1,3Sn-1Nb-0,4Fe при эксплуатации в реакторе первого блока Игналинской АЭС // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 1993. Вып. 1(48). С. 44-49.
13. Фатеев Б.М., Никулин С.А., Маркелов В.А., Гончаров В.И., Чеснокова Э.К., Гусев А.Ю. Оценка технологической пластичности циркониевых сплавов по результатам испытаний на растяжение // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 1993. Вып. 1(48). С.25-30.
14. Никулина А.В., Григорьев В.М., Маркелов В.А., Семенов А.Н., Лукина С.П., Родченков Б.С., Кузьменко Н.В., Шевнин Ю.П., Никулин С.А., Фатеев Б.М. Результаты исследований по стабилизации структуры и свойств холоднодеформированных канальных труб из сплава Zr-2,5%Nb // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 1993. Вып. 1 (48). С.3-12.
15. Маркелов В.А., Рафиков В.З., Никулин С.А., Гончаров В.И., Шишов В.Н., Гусев А.Ю., Чеснокова Э.К. Изменение микроструктуры сплава циркония с оловом, ниобием и железом при деформационно-термической обработке // Физика металлов и металловедение. 1994. Т. 77, вып. 4. С.70-79.
16. Никулин С.А., Маркелов В.А., Гончаров В.И., Гусев А.Ю., Чеснокова Э.К. Изменение микроструктуры и механических свойств при отжиге закалённого сплава Zr-1,3%Sn-1%Nb-0,4%Fe // Известия РАН. Металлы. 1995. №1. С.62-68.
17. Маркелов В.А., Желтковская Т.Н., Цвелёв В.В., Целищев А.В., Кузьменко Н.В., Актуганова Е.Н., Вдовенко И.Н., Юкаева О.В. Вязкость разрушения и замедленное гидридное растрескивание труб давления из сплавов циркония реакторов канального типа // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2003. Вып. 1(61). С.39-56.
18. Маркелов В.А., Новиков В.В., Никулина А.В., Шишов В.Н., Перегуд М.М., Коньков В.Ф., Целищев А.В., Шиков А.К., Кабанов А.А., Бочаров О.В., Аржакова В.М., Ахтонов С.Г., Лосицкий А.Ф., Черемных Г.С., Штуца М.Г., Агапитов В.А., Заводчиков С.Ю., Молчанов В.Л., Пименов Ю.В., Долгов А.Б. Состояние разработки и освоения циркониевых сплавов для твэлов и ТВС активных зон ядерных водоохлаждаемых реакторов в обеспечение перспективных топливных циклов и конкурентоспособности на мировом рынке // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2006. Вып. 2 (67). С. 63-72.
19. Шишов В.Н., Маркелов В.А., Никулина А.В., Новиков В.В., Перегуд М.М., Новосёлов А.Е., Кобылянский Г.П., Островский З.Е., Обухов А.В. Микроструктура и формоизменение циркониевых сплавов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2006. Вып. 1 (66). C. 313-328.
20. Новиков В.В., Маркелов В.А., Целищев А.В., Коньков В.Ф., Синельников Л.П., Тимохин А.Н., Панченко В.Л., Смирнов В.П. Особенности структурно-фазовых изменений и коррозионного поведения под облучением оболочек твэлов из сплавов Э110 и Э635 в водоохлаждаемых реакторах // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2006. Вып. 1(66). С. 329-337.
21. Шмаков А.А., Калин Б.А., Ананьин А.А., Пименов Ю.В., Тимошин С.Н.., Новиков В.В., Маркелов В.А. Предельная растворимость водорода в сплавах циркония // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2006. Вып. 1(66). С. 366-370.
22. Кобылянский Г.П., Новосёлов А.Е., Обухов А.В., Островский З.Е., Шишов В.Н., Никулина А.В., Маркелов В.А. Радиационные повреждения сплава Э635 в элементах конструкций ТВС ВВЭР-1000 // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2009. Вып. (93). №2. C. 57-68.
23. Маркелов В.А., Котов П.В, Желтковская Т.Н. Температурная зависимость скорости замедленного гидридного растрескивания сплава Zr-2,5%Nb // Материаловедение. 2010. №1. -С. 52-59.
24. Маркелов В.А., Шишов В.Н., Саблин М.Н., Актуганова Е.Н., Кропачев С.Ю. Повышение пластичности и вязкости сплава Э635 для силовых элементов ТВС ВВЭР-1000 // Цветные металлы. 2010. № 1. С. 73-78.
25. Маркелов В.А., Новиков В.В., Коньков В.Ф. Коррозия под облучением сплавов типа Э110 и Э635 в условиях водно-химического режима PWR // Цветные металлы. 2010. № 3. С. 79-82.
26. Nikulin S.A., Shtremel M.A., Khanzhin V.G., Fateev B.M., Markelov V.A. Influence of Hydrides on Ductile Fracture in the Zr-2.5%Nb Alloy // Nuclear Science and Engineering. 1993. V. 115. P. 193-204.
27. Nikulina A.V., Markelov V.A., Peregud M.M., Voevodin V.N., Panchenko V.L., Kobylyansky G.P. Irradiation-induced microstructure changes in Zr-1%Sn-1%Nb-0.4%Fe // J. of Nuclear Materials. 238 (1996). P. 205-210.
28. Novikov V.V., Markelov V.A., Tselishchev A.V., Kon’kov V.F., Sinelnikov L.P. and Panchenko V. L. Structure-Phase Changes and Corrosion Behavior of E110 and E635 Claddings of Fuels un Water Cooled Reactors // Journal of Nuclear Science and Technology, 2006, Vol. 43, No. 9, P.991-997.
29. Shishov V.N., Peregud M.M., Nikulina A.V., Kon’kov V.F., Novikov V.V., Markelov V.A., Khokhunova T.N., Kobylyansky G.P., Novoselov A.E., Ostrovsky Z.E., Obukhov A.V. Structure-Phase State, Corrosion and Irradiation Properties of Zr-Nb-Fe-Sn System Alloys // Zirconium in the Nuclear Industry: 15th Int. Symp. ASTM STP 1505. 2009. P. 724-743 (Journal of ASTM International, Vol. 5, No. 3, Paper ID JAI101127).
30. Coleman C., Griffiths M, Grigoriev V., Kiseliov V., Rodchenkov B., Markelov V. Mechanical Properties of Zr-2.5Nb Pressure Tubes Made from Electrolitic Powder // Zirconium in the Nuclear Industry: 15th Int. Symp. ASTM STP 1505. 2009. P. 699-723 (Journal of ASTM International, Vol.4, No. 10, Paper ID JAI101111).
Публикации в других журналах и изданиях
31. Балашов А.А., Маркелов В.А., Шишов В.Н., Хохунова Т.Н., Горская Н.Ю., Саблин М.Н. Влияние добавок кислорода и железа на прочность, сопротивление ползучести и коррозионную стойкость // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2008. Вып. 1(70). С. 13-20.
32. Маркелов В.А., Шишов В.Н., Кабанов А.А., Саблин М.Н., Желтковская Т.Н., Заводчиков С.Ю., Актуганова Е.Н., Кропачев С.Ю., Карпов Ю.С. Практика повышения технологической пластичности и вязкости сплава Э635 для изделий ТВС ВВЭР-1000 // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2009. Вып. 2 (75). С. 119-131.
33. Маркелов В.А., Новиков В.В., Коньков В.Ф., Целищев А.В., Долгов А.Б., Змитко М., Масарик В., Кочик Я. Коррозионное поведение под облучением в условиях PWR циркониевых сплавов типа Э110 и Э635 // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2009. Вып. 2 (75). С. 112-118.
34. Никулин С.А., Маркелов В.А., Фатеев Б.М., Некрасова Г.А., Гусев А.Ю. Структура и разрушение гидрированных сплавов циркония // Цирконий в атомной промышленности (обзор). М: ЦНИИ Атоминформ. 1989. Вып. 17. 36 С.
35. Маркелов В.А., Шишов В.Н., Желтковская Т.Н., Хохунова Т.Н. Влияние деформационно-термических параметров холодной прокатки на структуру, механические свойства и сопротивление коррозии сплава Э635 // Сборник докладов четвёртой межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. Димитровград. 1995. Т. 2. С.27-38.
36. Шишов В.Н., Никулина А.В., Маркелов В.А., Козлов А.В., Аверин С.А., Калачиков В.Е., Новосёлов А.Е. Эволюция структуры сплавов на основе циркония, облучённых в реакторе // Сборник докладов четвёртой межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. Димитровград. 1995. Т. 2. С. 156-177.
37. Аверин С.А., Панченко В.Л., Колбенков С.А., Козлов А.В., Цыгвинцев В.А., Шишов В.Н., Маркелов В.А., Никулина А.В. Исследование влияния нейтронного облучения реакторов РБМК на тонкую структуру циркониевых сплавов // Сборник докладов четвёртой межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. Димитровград. 1995. Т. 2. С. 121-133.
38. Nikulin S.A., Goncharov V.I., Markelov V.A., Shishov V.N. Effects of Microstructure on Ductility and Fracture Resistance of Zr-1.3Sn-1Nb-0.4Fe Alloy // Zirconium in the Nuclear Industry: 11th Int. Symp. ASTM STP 1295. 1996. P.695-709.
39. Nikulin S.A., Shtremel M.A., Markelov V.A. Influence of Secondary Phase Particles on Zr-Alloy Plastic Flow Stability and Fracture // Proc. 1st European Mechanics of Materials Conf. on Local Approach to Fracture. Fontainebleau. 1996. P.133-143.
40. Nikulina A.V., Markelov V.A., Peregud M.M., Bibilashvili Y.K., Kotrekhov V.A., Lositski A.F., Kuzmenko N.V., Shevnin Y.P., Shamardin V.K., Kobylyansky G.P., Novoselov A.E. Zirсonium Alloy E635 as a Material for Fuel Rod Cladding and Other Cоmponents of VVER and RBMK Cores // Zirconium in the Nuclear Industry: 11th Int. Symp. ASTM STP 1295. 1996. P.785-804.
41. Shishov V.N., Nikulina A.V., Markelov V.A., Peregud M.M., Kozlov A.V., Averin S.A., Kolbenkov S.A., Novoselov A.E. Influence of Neutron Irradiation on Dislocation Structure and Phase Composition in Zr-Base Alloys // Zirconium in the Nuclear Industry: 11th Int. Symp. ASTM STP 1295. 1996. P. 603-622.
42. Маркелов В.А., Шишов В.Н., Желтковская Т.Н., Целищев А.В., Никулин С.А., Курьянова Е.Ю., Кобылянский Г.П. Влияние добавок хрома на свойства сплава Э635 // Сборник докладов 5-й межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. Димитровград. 1997. Т. 2, часть 1. С.245-253.
43. Солонин М.И, Бибилашвили Ю.К., Никулина А.В., Маркелов В.А., Цыканов В.А., Шамардин В.К., Новосёлов А.Е. Цирконий-ниобиевые сплавы для оболочек твэл и ТВС энергетических реакторов и установок типа ВВЭР и РБМК // Юбилейный сборник к 100-летию А.А. Бочвара. Избранные труды ВНИИНМ. 2002. Т. 1. С. 65-71.
44. Markelov V.A., Zheltkovskaya T.N., Tsvelev V.V., Tselishev A.V., Kuzmenko N.V., Aktuganova E.N., Vdovenko I.N., Yukaeva O.V. Fracture Toughness and Delayed Hydride Cracking of Zr-Alloys for CANDU and RBMK Pressure Tube // Proc. of the Int. Symp. Fontevraud 5. Contribution of Materials Investigation to the Resolution of Problems Encountered in Pressurized Water Reactors. 2002. V. 1. P. 493-503.
45. Markelov V., Novikov V., Nikulina A., Kon´kov V., Sablin M., Shishov V., Peregud M., Tselishchev A., Novoselov A., Kobylyansky G. Application of E635 Alloy as Structural Components of WWER-1000 Fuel Assemblies // Proc. of the 6-th Int. Conf. WWER Fuel Performance, Modelling, and Experimental Support. Bulgaria. 2005. P. 188-193.
46. Shishov V.N., Markelov V.A., Novikov V.V., Nikulina A.V., Kon´kov V.F., Peregud M.M., Tselishchev A.V., Sablin M.N., Novoselov A.E., Kobylyansky G.P., Smirnov V.P., Markov D.V. Use and Improvment of E635 Alloy Applied to Fuel Claddings and FA Structural Components of Water Cooled Reactors // Proc. Fontevraud 6 Int. Symp., Contribution of Materials Investigation to Improve the Safety and Performance of LWRs. 2006. V. 2. Session B. P. 969-981.
47. Novikov V.V., Markelov V.A., Shishov V.N., Tselishchev A.V., Balashov A.A. Results of post–irradiations examinations (PIE) of E110 claddings and alloy upgrading for VVER // Proc. 2006 Int. Meeting on LWR Fuel Performance «Nuclear Fuel: Addressing the Future». Salamanca, Spain. 22-26 October 2006. P. 97-101.
48. Peregud M., Markelov V., Novikov V., Gusev A., Pimenov Yu., Agapitov V., Shtutsa M., Characteristics and Properties of Cladding Tubes for WWER-1000 Higher Uranium Content Fuel Rods // Proc. of the 8-th Int. Conf. WWER Fuel Performance, Modelling, and Experimental Support. Bulgaria. 2009. P. 227-231.
49. Kon´kov V., Sablin M., khokhunova T., Novikov V., Markelov V., Pimenov Yu. Assesment of E110 and E635 alloy Corrosion Behaviour in VVER-1200 Reactors // Proc. of the 8-th Int. Conf. WWER Fuel Performance, Modelling, and Experimental Support. Bulgaria. 2009. P. 472-477.
50. Новиков В.В., Маркелов В.А., Шишов В.Н., Перегуд М.М., Коньков В.Ф. Совершенствование циркониевых сплавов для повышенных эксплуатационных параметров топлива ВВЭР // В кн.: Развитие атомной энергетики России и Украины – фактор устойчивого межгосударственного развития: материалы совместного совещания - семинара Российской академии наук и Национальной академии наук Украины: 21-23 октября 2008 года, г. Электросталь - М: Наука, 2009, С. 236-251.