基本介紹
- 中文名：材料性能輻照影響
- 外文名：Effect of irradiation on materialproperties
不同材料影響有所不同。鋯合金在輻照後屈服強度會升高，而延伸率下降。輻照使強度和延性發生變化的程度取決於溫度和輻照劑量。輻照強化隨中子注量增加顯著增大，而由於溫度升高又使其減小。在這一對相反的效應中輻照強化具有決定性的作用。一般認為強度變化大致在快中子注量為10~10n/cm時趨向飽和；而延性值在快中子注量為3×10~1×10n/cm時達到飽和；總伸長約在快中子注量為5×10n/cm時達到飽和。此外，輻照對鋯合金的蠕變性能也有顯著影響。總的趨勢是蠕變速率往往成數量級增加。
鐵素體鋼（碳鋼、低合金鋼等）輻照一般使鐵素體鋼材抗拉強度略有升高，塑性下降，延伸率下降最顯著，而斷面收縮率下降較少。輻照對這類鋼最重要的影響是韌性降低，無延性轉變溫度增高，這對這類鋼用於反應堆壓力容器是極不利的。為了改進這類鋼的使用，除改善這類鋼的組織，使鋼中的雜質和氣體含量減少、組織均勻外，尤其是要對Cu、Ni、P三種元素進行控制。一般要求核容器用鋼中的Cu含量應低於0.1%。Ni對抗輻照性能影響較大，因此在合金中除必需的合金元素成分外，減少Ni的含量對核容器鋼是有利的。此外，對核容器鋼P、S要儘可能減少，推薦P含量低於0.012%，S含量低於0.015%。
輻照對石墨的影響。輻照會引起石墨抗壓和抗彎強度增加，熱導率和電導率降低。輻照會加快石墨的蠕變。石墨在輻照時，在尺寸上也會發生各向異性的變化。在輻照溫度很高時，會有足夠的移動能力使原子的位移回到平衡位置。輻照對石墨的效應主要是潛能：在低溫輻照時產生的原子位移會使石墨中積聚大量能量。這個能量在石墨加熱到500℃以上時，由於位移原子復位而釋放出來。當輻照中子注量達到10n/cm時，潛能可達到150J/g。如果這些能量突然釋放出來，將燒壞堆內構件。保持石墨工作溫度在500℃以上（例如高溫氣冷堆）可避免這種輻照的破壞效應。
