DOE Fundamentals Handbook: Material Science: Volumes 1 and 2

MATERIAL SCIENCE vol 1.pdf......Page 1
ABSTRACT......Page 3
FOREWORD......Page 5
OVERVIEW......Page 7
Module 1 Structure of Metals......Page 11
TABLE OF CONTENTS......Page 13
LIST OF FIGURES......Page 14
LIST OF TABLES......Page 15
REFERENCES......Page 16
OBJECTIVES......Page 17
Atomic Bonding......Page 19
Order in Microstructures......Page 22
Summary......Page 23
Common Crystal Structures......Page 24
Summary......Page 26
Grain Structure and Boundary......Page 27
Summary......Page 29
Polymorphism Phases......Page 30
Summary......Page 32
Common Characteristics of Alloys......Page 33
Composition of Common Engineering Materials......Page 34
Summary......Page 35
Microscopic Imperfections......Page 36
Macroscopic Defects......Page 39
Summary......Page 40
Module 2 Properties of Metals......Page 41
TABLE OF CONTENTS......Page 43
LIST OF FIGURES......Page 46
LIST OF TABLES......Page 47
REFERENCES......Page 48
OBJECTIVES......Page 49
Definition of Stress......Page 53
Types of Stress......Page 54
Types of Applied Stress......Page 55
Summary......Page 58
Definition of Strain......Page 59
Types of Strain......Page 60
Deformation of Cubic Structures......Page 61
Summary......Page 62
Hooke's Law......Page 63
Young's Modulus (Elastic Modulus)......Page 64
Summary......Page 66
Elastic Moduli......Page 67
Tensile (Load) Tests and Stress-Strain Curves......Page 68
Summary......Page 71
Strength......Page 72
Yield Strength......Page 73
Ductility......Page 76
Malleability......Page 77
Toughness......Page 78
How Alloys Affect Physical Properties......Page 79
Summary......Page 80
Heat Treatment......Page 81
Cold and Hot Working......Page 82
Summary......Page 83
General Corrosion......Page 84
Localized Corrosion......Page 85
Summary......Page 88
Hydrogen Embrittlement of Stainless Steel......Page 89
Hydrogen Embrittlement of Zirconium Alloys......Page 90
Summary......Page 91
APPENDIX A......Page 93
Compatibility......Page 95
Permeability......Page 96
Nonhydriding Metals......Page 97
Graphite......Page 98
Ceramics......Page 99
Plastics, Elastomers, and Oils......Page 100
MATERIAL SCIENCE vol 2.pdf......Page 103
ABSTRACT......Page 105
FOREWORD......Page 107
OVERVIEW......Page 109
Module 3 Thermal Shock......Page 113
TABLE OF CONTENTS......Page 115
LIST OF FIGURES......Page 116
LIST OF TABLES......Page 117
REFERENCES......Page 118
OBJECTIVES......Page 119
Thermal Shock......Page 121
Summary......Page 125
Evaluating Effects of PTS......Page 126
Summary......Page 128
Module 4 Brittle Fracture......Page 129
TABLE OF CONTENTS......Page 131
LIST OF FIGURES......Page 132
REFERENCES......Page 134
OBJECTIVES......Page 135
Brittle Fracture Mechanism......Page 137
Stress -Temperature Curves......Page 139
Fracture Toughness......Page 140
Summary......Page 142
MPT Definition and Basis......Page 143
Summary......Page 146
Basis......Page 147
Soak Times......Page 148
Summary......Page 149
Module 5 Plant Materials......Page 151
TABLE OF CONTENTS......Page 153
LIST OF FIGURES......Page 156
LIST OF TABLES......Page 157
REFERENCES......Page 158
OBJECTIVES......Page 159
Material Properties......Page 163
Summary......Page 166
Plutonium......Page 167
Uranium......Page 168
Thorium......Page 169
Nuclear Fuel Selection......Page 170
Cladding......Page 173
Reflector Materials......Page 174
Summary......Page 176
Silver-Indium-Cadmium Alloys......Page 177
Boron-Containing Materials......Page 178
Summary......Page 179
Neutron Radiation......Page 180
Gamma Radiation......Page 181
Alpha and Beta Radiation......Page 182
Summary......Page 183
Fuel Pellet-Cladding Interaction......Page 184
Fuel Densification......Page 185
Effects on Fuel Due to Swelling and Core Burnup......Page 186
Summary......Page 187
Fatigue Failure......Page 189
Work (Strain) Hardening......Page 190
Creep......Page 191
Summary......Page 193
Overview......Page 194
Atomic Displacements......Page 195
Summary......Page 196
Displacement Spikes......Page 197
Summary......Page 198
Effect Due to Neutron Capture......Page 199
Physical Effects of Radiation......Page 201
Summary......Page 206
Radiation Effects......Page 207
Summary......Page 210
Applications......Page 211
Summary......Page 213
CONCLUDING MATERIAL......Page 214