ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННО-СТИМУЛИРОВАННОЙ ЗЕРНОГРАНИЧНОЙ СЕГРЕГАЦИИ ФОСФОРА НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ КОРПУСОВ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ

А. В. Николаева, Ю. А. Николаев, Ю. Р. Кеворкян, О. О. Забусов

Аннотация


Основными механизмами, определяющими радиационное охрупчивание материалов корпусов реакторов, считаются упрочнение материала за счет образования матричных дефектов, например, микропор и выделений вторых фаз — меди и др. и изменение когезивной прочности границ зерен в результате сегрегации поверхностно-активных примесей, в основном, фосфора. Вопрос о степени влияния последнего механизма на изменение свойств материалов корпусов реакторов под облучением остается до сих пор открытым. В настоящей работе проведено сравнение расчетных оценок кинетики радиационно-стимулированной сегрегации фосфора на границы зерен в материалах корпусов реакторов и связанных с этим изменений механических характеристик стали с соответствующими экспериментальными данными. Рис. 8, список лит. 47 назв.

Полный текст:

PDF

Литература


Кеворкян Ю.Р., Николаев Ю.А., Николаева А.В. Влияние каскадных микропор на диффузионные потоки точечных дефектов в материалах корпусов реакторов. — Атомная энергия, 1999, т. 86, вып. 5, с. 370—383.

Odette G. On the dominant mechanism of irradiation embrittlement of reactor pressure vessel steels. — Scripta Metall., 1983, v. 17, p. 1183—1188.

Николаев Ю.А., Николаева A.B., Забусов O.O. и др. Радиационно- и термически индуцированная адсорбция фосфора на границах зерен в низколегированной стали. — Физика металлов и металловедение, 1996, т. 81, вып. 1, с. 120—128.

Nikolaeva A.V., Nikolaev Yu.A., Kryukov A.M. Grain boundary embrittlement due to reactor pressure vessel annealing. — J. Nucl. Mater., 1994, v. 211, p. 236—243.

Nikolaev Yu.A., Nikolaeva A.V. Embrittlement of low-alloyed steels due to impurity segregation at intergranular boundaries. — Material Sci. Forum, 1996, v. 207—209, p. 653—656.

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

Nikolaeva A.V., Kevorkyan Yu.R., Nikolaev Yu.A. Comparison of observed and predicted data on radiation induced grain boundary phosphorus segregation in VVER type steels. — In: 19th Intern. Symp. on Effects of Radiation on Materials, ASTM STP 1366, American Society for Testing and Materials, West Conshohochen, PA, 2000, p. 399—411.

Звездин Ю.И., Николаев Ю.А., Шур Д.М. Методика исследования зернограничной фосфорной сегрегации в низколегированной стали и ее влияние на сопротивление хрупкому разрушению. — Заводская лаб., 1993, № 2, с. 61—63.

Грузин П.Л., Мураль В.В. Механизм влияния молибдена на процессы обратимой отпускной хрупкости стали. — Металловедение и термообработка, 1969, № 3, с. 70—72.

Грузин П.Л., Мураль В.В. Влияние легирования на диффузию фосфора в феррите. — Физика металлов и металловедение, 1964, т. 17, с. 384—389.

Николаева А.В., Николаев Ю.А., Кеворкян Ю.Р. Зернограничная сегрегация фосфора в низколегированной стали. — Атомная энергия, 2001, т. 91, вып. 1, с. 20—27.

Мак Лин Д. Границы зерен в металлах. М.: Металлургиздат. 1960. 322 с.

Miller М., Jayaram R., Russell К. Characterization of phosphorus segregation in neutron-irradiated Russian pressure vessel steel weld. — J. Nucl. Mater., 1995, v. 225, p. 215—224.

Hashimoto M., Ishida Y., Yamamoto R., Doyama M. Atomic studies of grain boundary segregation in Fe—P and Fe—В alloy. — Acta Met., 1984, v. 32, № 1, p. 1 —11.

Hashimoto M., Ishida Y., Yamamoto R. e.a. Transformation of the grain boundary structure in iron by phosphorus segregation. — Scripta Metallurgica, 1982, v. 16, № 3, p. 267—270.

Ucisik A., McMahon C., Feng H. The influence of intercritical heat treatment on the temper embrittlement of rotor steels. — Met. Trans., 1978, v. 9A, № 3, p. 321—329.

Spink G. Reversible temper embrittlement of rotor steels. — Ibid., 1977, v. 8A, № 1, p. 135—143.

Fowler R., Guggenheim E. Statistical Thermodynamics. Cambrige: Interscience Publishers. 1960. 346 p.

Guttmann M. The role of residuals and alloying elements in temper embrittlement. — Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 1980, v. 295, p. 169—196.

Seah M. Grain boundary segregation and the T-t dependence of temper brittleness. — Acta Met., 1977, v. 25, № 3, p. 345—357.

Карк Г.С. Влияние концентрации фосфора в перлитной стали на зернограничный примесный максимум внутреннего трения. — Труды ЦНИИТмаша, 1983, № 178, с. 23—34.

Guttmann М. The link between equilibrium segregation and precipitation in ternary solutions exhibiting temper embrittlement. — Metal Sci., 1976, № 10, p. 337—341.

Nikolaeva A.V., Nikolaev Yu.A., Kryukov A.M. The contribution of grain boundary effects to low-alloy steel irradiation embrittlement. — J. Nucl. Mater., 1994, v. 218, p. 85—93.

Nikolaeva A.V., Kevorkyan Yu.R., Nikolaev Yu.A. Radiation induced grain boundary phosphorus segregation in low-alloy Cr—Ni—Mo steels. — In: Proc. IAEA on Irradiation Embrittlement and Mitigation, 1999, IWG-LMNPP-99/2, p. 394—405.

Платонов П.А., Красноштанов В.Ф., Кеворкян Ю.Р. Моделирование процессов образования и отжига дефектов в областях повреждения, создаваемых каскадами столкновений в α -железе. — Атомная энергия, 1975, т. 39, вып. 4, с. 260—264.

Finnis М., Sinclair J. A simple empirical N-body potential for transition metals. — Phil. Mag. A, 1984, v. 50, № 1, p. 45—55.

Huntington H. Solid State Physics, v. 7. Eds. F. Seitz, D. Turnbull, Inc., N.Y.: Academic Press, 1984. 274 p.

Самсонов Г.И., Прядко И.Ф., Прядко Л.Ф. Конфигурационная модель вещества. Киев: Наукова думка, 1971.

Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховицкий А.А. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. М.: Мир, 1971. 277 с.

Oikawa М. Review of Lattice Diffusion of Substitutional Impurity in Iron. A Summary Report. Technology Reports, Tohoku Univ., 1982, v. 47, p. 215—224.

Stoller R. Pressure vessel embrittlement predictions based on a composite model of copper precipitation and point defect clustering. — In: Effects of Radiation on Materials, ASTM STP 1270, 1996, p. 25—58.

Simonen E. Predicted irradiation effects on alloy aging kinetics. — In: Proc. Intern. Conf. on Nuclear Power Plant, Aging, Availability Reactor and Reliability Analysis. San Diego, USA, 1985, p. 157—164.

Gibson J., Goland A., Milgram M., Vineyared G. Dynamics of radiation damage. — Phys. Rev., 1960, v. 120, № 6, p. 1229—1253.

Mikhlin E., Nelaev V. On the increase of the Frenkel defect recombination zone in α -iron caused by hydrostatic compression. — Phys. Stat. Sol. (a), 1976, v. 35, № 1, p. K81—K84.

Jonson R. Point defect calculation for a fee lattice. — Phys. Rev., 1966, v. 145, № 2, p. 423—433.

Schroeder K., Dettmann K. Diffusion reactions in long range potentials. — Z. Physic B, 1975, v. 22, № 2, p. 343—350.

Woite T. Theoretical treat of the kinetics of diffusion-limited reactions. — Phys. Rev., 1957, v. 107, № 2, p. 463—470.

Becher D., Dworschak F., Wollenberger H. Analysis of point defect states in copper. — Phys. Stat. Sol. (b), 1972, v. 54, № 2, p. 455—462.

Lennartz R., Dworschak F., Wollenberger H. Frenkel pair recombination radius in copper as a function of temperature. — J. Phys. F, 1977, v. 7, № 11, p. 2011—2019.

Dural J., Ardoncean J., Josset J. Endommagement du fer par irradiation aux electrons a 20 K. — J. Physique, 1977, v. 38, № 8, p. 1007—1011.

Шалаев A.M. Радиационно-стимулированная диффузия в металлах. М.: Атомиздат, 1972. 148 с.

Печенкин В.А. О сегрегации на границах зерен при облучении многокомпонентных сплавов: Препринт ФЭИ-2788, 1999. 49 с.

Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy. Eds. D. Briggs, M. Seach. Chichester—New York—Brisbane—Toronto—Singapore, 1983. 470 p.

Николаева A.B., Николаев Ю.А., Кеворкян Ю.Р. и др. Охрупчивание низколегированной конструкционной стали под действием нейтронного облучения. — Атомная энергия, 2000, т. 88, вып. 4, с. 271-276.

Nikolaev Yu.A., Nikolaeva A.V., Kryukov A.M. e.a. Radiation embrittlement of VVER-1000 RPV steels. — In: Ageing Materials Evaluation and Studies (AMES) Workshop on RPV Life Predictions, Madrid, Spain, November 2, 1999, p. 35—44.

Hudson J.A., Druce S.G., Gage G., Wall M. Thermal ageing effects in structural steels. — Theoretical and Application Fracture Mechanics, 1988, v. 10, p. 123—133.

Gurovich B.A., Ryazanov A.I., Elesin L.A. e.a. Motion of dislocation in stainless steel during the fast neutron irradiation. — ASTM STP, 1976, v. 570, p. 599—618.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.