Связь служебных характеристик сталей корпусов ядерных реакторов с эволюцией их наноструктуры под действием рабочих температур и облучения

Abstract

Проведен комплекс микроструктурных исследований материалов образцов-свидетелей корпусов реакторов (КР) ВВЭР-1000 в исходном состоянии, после длительных термических выдержек и облучения. Показано, что в необлучаемых элементах КР сдвиг критической температуры хрупкости может быть обусловлен, в основном, развитием обратимой отпускной хрупкости. Ее вклад в охрупчивание материала увеличивается с увеличением времени эксплуатации и может стать определяющим при продлении срока службы КР ВВЭР- 1000 до 60 и более лет. При совместном воздействии длительной термической выдержки и облучения сдвиг критической температуры хрупкости обусловлен, главным образом, радиационно-индуцированными элементами наноструктуры.

Проведено комплекс мікроструктурних досліджень зразків матеріалів-свідків корпусів реакторів (КР) ВВЕР-1000 у вихідному стані, після тривалих термічних витримок та опромінення. Показано, що в неопромінених елементах КР зсув критичної температури крихкості може бути обумовлено, в основному, розвитком конвертованої відпускної крихкості. Її внесок в окрихчування матеріалу збільшується зі збільшенням часу експлуатації і може стати визначальним при продовженні терміну служби КР ВВЕР-1000 до 60 років і більше. При спільній дії тривалої термічної витримки і опромінення зсув критичної температури крихкості обумовлений, головним чином, радіаційно-індукованими елементами наноструктури.

A complex of microstructural studies of RPV VVER-1000 surveillance specimens in the initial state, after long thermal exposures and irradiation was conducted in this paper. It is shown that in non-irradiated RPV elements the transition temperature shift can be mainly caused by the development of reversible temper brittleness. Its contribution to the total embrittlement of the material increases with increasing of the operation time and can become decisive when extending the lifetime of VVER-1000 RPV up to 60 years and more. Under the joint action of long thermal exposures and irradiation the transition temperature shift is mainly caused by radiation-induced elements of the nanostructure.