Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Зернограничное охрупчивание сталей корпусов реакторов ВВЭР-1000 при длительной эксплуатации

Е. А. Кулешова, Д. А. Мальцев, С. В. Федотова

Аннотация


Систематизированы полученные в НИЦ "Курчатовский институт" результаты фрактографического анализа и оже-электронно-спектроскопических исследований материалов корпусов реакторов ВВЭР-1000. Проведен сравнительный анализ влияния эксплуатационных факторов на уровень зернограничного охрупчивания в основном металле и сварном шве. Определен вклад зернограничного охрупчивания в общее радиационное охрупчивание металла шва корпуса реактора.

Ключевые слова


корпус реактора; основной металл; металл сварного шва; радиационное охрупчивание; термическое охрупчивание; механизмы охрупчивания; зернограничное разрушение; зернограничная сегрегация; фрактографические исследования; оже-электронная спектроскопия; reactor vessel; matrix metal; weld metal; radiation embrittlement; thermal embrittlement; embrittlement mechanisms; grain boundary fracture; grain boundary segregation; fractographic studies; Auger electron spectroscopy

Полный текст:

PDF

Литература


Алексеенко Н. Н., Амаев А. Д., Горынин И. В., Николаев В. А. Радиационное повреждение стали корпусов водо-водяных реакторов. М.: Энергоиздат, 1981. 191 с.

Koji Fukuya. Current understanding of radiation-induced degradation in light water reactor structural materials // Journal of Nuclear Science and Technology. 2013. V. 50:3. P. 213 - 254. (https://doi.org/10.1080/00223131.2013.772448).

Irradiation Embrittlement of Reactor Pressure Vessels (RPVs) in Nuclear Power Plants. Woodhead Publishing. 2015. Energy Edited by N. Soneda. 409 p. ISBN: 978-1-84569-967-3. (https://doi.org/10.1016/B978-1-84569-967-3.50014-3).

Kameda J., Nishiyama Y. Combined effects of phosphorus segregation and partial intergranular fracture on the ductile-brittle transition temperature in structural alloy steels // Materials Science and Engineering A. 2011. No. 528. P. 3705 - 3713. (https://doi.org/10.1016/j.msea.2011.01.018).

Гурович Б. А., Кулешова Е. А., Мальцев Д. А. и др. Связь служебных характеристик сталей корпусов ядерных реакторов с эволюцией их наноструктуры под действием рабочих температур и облучения // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных явлений и радиационные повреждения. 2013. № 2(84). С. 3 - 10.

Shtrombakh Ya. I., Gurovich B. A., Kuleshova E. A. et al. Thermal ageing mechanisms of VVER-1000 reactor pressure vessel steels // Journal of Nuclear Materials. 2014. No. 452. P. 348 - 358. (http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.05.059).

Утевский Л. М., Гликман Е. Э., Карк Г. С. Обратимая отпускная хрупкость стали и сплавов железа. M: Металлургия, 1987. 222 c.

Gurovich B., Kuleshova E., Zabusov O. et al. Influence of structural parameters on the tendency of VVER-1000 reactor pressure vessel steel to temper embrittlement // Journal of Nuclear Materials. 2013. No. 435. P. 25 - 31 (http:// dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2012.12.020).

Kuleshova E. A., Gurovich B. A., Lavrukhina Z. V. et al. Assessment of segregation kinetics in water-moderated reactors pressure vessel steels under long-term operation // Journal of Nuclear Materials. 2016. No. 477. P. 110 - 122. (http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2016.04.060).

Miller M. K., Forbes R. G. Atom-Probe Tomography. The Local Electrode Atom Probe. Springer US. 2014. 423 p. ISBN 978-1-4899-7429-7. (http://dx.doi.org10.1007/978-1- 4899-7430-3).

Erak D. Yu., Zhurko D. A., Papina V. B. Interpretation of accelerated irradiation results for materials of WWER-1000 reactor pressure vessels // Strength of Materials. 2013. V. 45, No. 4. P. 424 - 432.

Gurovich B., Kuleshova E., Shtrombakh Ya. et al. Evolution of structure and properties of VVER-1000 RPV steels under accelerated irradiation up to beyond design fluences // Journal of Nuclear Materials. 2015. No. 456. P. 23 - 32 (https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.09.019).

Kuleshova E. A., Gurovich B. A., Lavrukhina Z. V. et al. Study of the flux effect nature for VVER-1000 RPV welds with high nickel content // Journal of Nuclear Materials. 2017. No. 483. P. 1 - 12. (https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2016.10.030).

McLean D. Grain Boundaries in Metals. Oxford: Clarendon Press, 1957. 323 p.

Sorokin M. V., Lavrukhina Z. V., Khodan A. N. et al. Effect of subgrain structure on the kinetics of phosphorus segregation in grain boundaries // Materials Letters. 2015. No. 158. P. 151 - 154. (https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.05.145).

Gurovich B. A., Chernobaeva A. A., Erak D. Yu. et al. Chemical composition effect on VVER-1000 RPV weld metal thermal aging // Journal of Nuclear Materials. 2015. No. 465. P. 540 - 549. (http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.06.010).

Kryukov A., Erak D., Debarberis L. et al. Extended analysis of VVER-1000 surveillance data International // Journal of Pressure Vessels and Piping. 2002. No. 79, Issues 8 - 10. P. 661 - 664. (https://doi.org/10.1016/S0308-0161(02)00069-8).





© Издательский дом «Фолиум», 1993–2021