《高注量輻照下RPV鋼後期激增相析出機理研究》是依託東南大學，由丁輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高注量輻照下RPV鋼後期激增相析出機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：丁輝
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
核反應堆壓力容器（RPV）鋼在高注量輻照條件下產生的後期激增相（LBP相）會加速材料脆化，已成為危及RPV安全和制約其服役壽命的關鍵。本項目擬以RPV鋼（國產16MND5鋼、法國產16MND5鋼、日本產A508-3鋼）為研究對象，開展加速器質子輻照試驗，系統研究輻照注量對RPV鋼微結構的影響規律，結合3DAP和TEM高分辨能力，對LBP相的類型、析出過程、尺寸和分布等進行精細研究，利用微結構的高分辨像結果闡明微空洞、輻照位錯環在LBP相形成和演化中的作用，揭示LBP相析出機理，建立RPV鋼高注量輻照損傷模型。本研究將深化對RPV鋼輻照損傷機理的了解，為最佳化材料設計、控制材料輻照脆化過程提供理論依據，為準確評估在役核電站RPV材料輻照行為提供技術支持。同時，本項目研究包含的國產RPV材料成果，會為我國在役核電站RPV安全分析、壽命評估和壽命管理提供基礎依據，具有重要的科學研究意義和套用價值。
結題摘要
伴隨核能的快速發展，核安全也越來越得到人們的廣泛關注。反應堆壓力容器（RPV）作為核反應堆的核心關鍵構件之一，是核電站全壽期內唯一不可更換的核設備，其壽命直接決定整個反應堆的壽命。核反應堆壓力容器（RPV）鋼在高注量輻照條件下產生的後期激增相（LBP相）會加速材料脆化，已成為危及RPV安全和制約其服役壽命的關鍵。 本項目以RPV鋼為研究對象，設計並開展了加速器質子輻照試驗，系統研究輻照注量對RPV鋼微結構的影響規律，綜合利用GIXRD、PAS和TEM對輻照後樣品的顯微組織進行了系統的分析，利用3DAP和TEM高分辨能力，結合第一性原理計算，對LBP相形成及演化過程進行了分析，並提出了相應的演化模型。結合對輻照後樣品的硬度、彈性模量和電性能測試結果，分析了輻照硬化和脆化效應。結果發現，隨輻照注量增加，彈性模量無顯著變化，但硬度逐漸上升，表現出較明顯的輻照硬化效應。晶粒內部形成大量的1~2nm球形團簇/析出相，心部主要為Ni，外層主要為Ni-Si；而在位錯處則形成了Mn-Ni-Si型析出相。Mn原子首先與缺陷結合形成Mn-缺陷複合體，隨後由於Mn-Ni和Ni-Si之間存在較強的結合力，逐漸演化形成Mn-Ni-Si和Ni-Si型析出相。
