Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей
Cистематизированы экспериментальные данные по влиянию плотности потока нейтронов на радиационное охрупчивание феррито-перлитных сталей, используемых в качестве корпусных материалов ВВЭР. Предложена модель изменения растворимости при облучении надразмерных и подразмерных примесей. Выявлено существова...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80580 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей / О.Г. Сидоренко, В.В. Светухин, Д.Н. Суслов, В.Н. Голованов // Вопросы атомной науки и техники. — 2005. — № 5. — С. 49-53. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860249057950171136 |
|---|---|
| author | Сидоренко, О.Г. Светухин, В.В. Суслов, Д.Н. Голованов, В.Н. |
| author_facet | Сидоренко, О.Г. Светухин, В.В. Суслов, Д.Н. Голованов, В.Н. |
| citation_txt | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей / О.Г. Сидоренко, В.В. Светухин, Д.Н. Суслов, В.Н. Голованов // Вопросы атомной науки и техники. — 2005. — № 5. — С. 49-53. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Cистематизированы экспериментальные данные по влиянию плотности потока нейтронов на радиационное охрупчивание феррито-перлитных сталей, используемых в качестве корпусных материалов ВВЭР. Предложена модель изменения растворимости при облучении надразмерных и подразмерных примесей. Выявлено существование граничного, исходя из существования которого можно заключить, что облучение большим флаксом (ускоренное облучение) сталей с общим содержанием вредных примесей Σ (P+Sn+Sb+As+0,07⋅Cu) <0,06 мас.% дает консервативные зависимости и результаты экспериментов могут
служить основанием для продления срока службы реакторов ВВЭР.
Систематизовані експериментальні результати по впливі щільності потоку нейтронів на радіаційне окрихчуваня
феррито-перлітних сталей, використовуваних як корпусні матеріали ВВЭР. Запропоновано модель зміни розчинності
при опроміненні надрозмірних і подразмерных домішок. Виявлено існування граничного, виходячи з існування якого,
можна укласти, що опромінення більшим флаксом (прискорене опромінення) сталей із загальним змістом шкідливих
домішок ((P+Sn+Sb+As+0,07(Cu)<0,06 мас. % дає консервативні залежності, і результати експериментів можуть
служити підставою для продовження терміну служби реакторів ВВЭР.
Systematization of experimental data on radiation embrittlement of vessel materials at different neutron flux based on interaction
of impurities and vacancies are presented. A model to solubility change description of oversize and undersize impurities under
irradiation is proposed. The presence of the boundary values of oversize “harmful” impurities has been revealed. It is suggested
that high flux irradiation of steels with the total content of harmful impurities Σ(P, Sn, Sb, As, 0.07Сu)<0.06 gives conservative
dependencies and the experimental results can serve as a basis for extending the reactor life-time.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:41:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.039.524.4-98:621.039.531
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ПРИМЕСЕЙ
ПРИ ОБЛУЧЕНИИ НА СКОРОСТЬ ОХРУПЧИВАНИЯ
ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ
О.Г. Сидоренко, В.В. Светухин, Д.Н. Суслов, В.Н. Голованов
ГНЦ РФ «Научно-исследовательский институт атомных реакторов»,
г. Димитровград Ульяновской области, Россия
Cистематизированы экспериментальные данные по влиянию плотности потока нейтронов на радиаци-
онное охрупчивание феррито-перлитных сталей, используемых в качестве корпусных материалов ВВЭР.
Предложена модель изменения растворимости при облучении надразмерных и подразмерных примесей. Вы-
явлено существование граничного, исходя из существования которого можно заключить, что облучение
большим флаксом (ускоренное облучение) сталей с общим содержанием вредных примесей Σ
(P+Sn+Sb+As+0,07⋅Cu)<0,06 мас.% дает консервативные зависимости и результаты экспериментов могут
служить основанием для продления срока службы реакторов ВВЭР.
ВВЕДЕНИЕ
По современным представлениям одним из про-
цессов, приводящих к радиационному охрупчива-
нию корпусных сталей, является старение, реализуе-
мое путем диффузии, стимулированной облучением.
Это может быть образование выделений, декориро-
вание примесями структурных несовершенств, об-
разование сегрегаций на границах зерен и тому
подобное. В том числе некоторая часть охрупчива-
ния может быть обусловлена собственно радиацион-
ными дефектами.
В исследованиях [1], проведенных во второй по-
ловине 80-х годов, впервые было установлено, что
металл корпуса реактора ВВЭР-440 как основной,
так и сварных швов, охрупчивался заметно сильнее,
чем образцы, облучавшиеся со значительным опере-
жением более высокой плотностью потока нейтро-
нов. Данные результаты получили название «эффект
флакса».
Однако последующие исследования не дали воз-
можности сделать однозначный вывод о влиянии
плотности потока нейтронов на охрупчивание кор-
пусных сталей. Накопленные к настоящему времени
результаты свидетельствуют как об уменьшении
скорости охрупчивания при увеличении плотности
потока нейтронов, так и об увеличении [1,2,3,4,5].
Неоднозначность информации о влиянии плот-
ности потока на охрупчивание не позволяет в насто-
ящий момент при продлении срока работы реакто-
ров использовать результаты ускоренного облуче-
ния для обоснования работоспособности корпусов.
Целью работы является систематизация экспери-
ментальных данных по влиянию флакса на радиаци-
онное охрупчивание корпусных материалов с уче-
том взаимодействия примесей и вакансий, принимая
во внимание, что одним из эффектов облучения яв-
ляется повышение концентрации вакансий в матри-
це по сравнению с равновесной, а также создание
феноменологической модели изменения раствори-
мости примесей при облучении в реакторе.
1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРИМЕСЕЙ
ЗАМЕЩЕНИЯ С ВАКАНСИЯМИ
Основной вклад в энергию взаимодействия «соб-
ственный точечный дефект-примесь» вносит упру-
гое взаимодействие. Для случая упругого дилатаци-
онного взаимодействия между двумя точечными де-
фектами общее выражение для энергии имеет вид
[6]:
( ) ,1,3 2VVГ
r
AU ∆∆
−= ϕθ (1)
где А – функция упругих постоянных решетки;
r – расстояние между дефектами; Г(θ,ϕ) – функция,
описывающая ориентационную кристаллографиче-
скую зависимость энергии взаимодействия; ∆V1, ∆V2
– дилатационные объемы дефектов. Дилатационный
объем для вакансий составляет ∆V1= -(0,25…0,5)
атомных объема.
Упругое взаимодействие «вакансия-примесь» су-
ществует, когда имеется несоответствие размеров
примеси и матричного атома. Энергия связи «точеч-
ный дефект-примесь» положительна (т.е. при об-
разовании комплекса общая энергия кристалла
уменьшается), если размер примеси превышает раз-
мер матричного атома (∆V2>0). И, наоборот, она от-
рицательна (т.е. при сближении примеси и вакансии
общая энергия кристалла увеличивается), если раз-
мер матричного атома превышает размер примеси
(∆V2<0). Подразмерными и надразмерными раство-
ренными атомами обозначаются примеси, растворе-
ние которых приводит соответственно к отрицатель-
ному или положительному изменению параметра
решетки матрицы. Надразмерными примесями яв-
ляются Cu, P, As, Sn, Sb, подразмерными – Ni, Co и
Si [7].
Процесс растворения примесей в твердом теле
при постоянном давлении сопровождается измене-
нием свободной энергии Гиббса: ∆G=∆H-T∆S, где ∆
H – энтальпия растворения; ∆S – изменение энтро-
пии; Т – температура. Принимая во внимание, что
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №5.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (88), с. 49-53.
49
при повышении температуры увеличивается кон-
центрация вакансий Cv: Cv∼exp(-Ev/kT), рассмотрим
взаимодействие примеси и вакансии.
Надразмерная примесь. Изменение энтальпии
растворения ∆Н пропорционально U. В случае на-
дразмерной примеси изменение энтальпии при взаи-
модействии вакансии и примесного атома по форму-
ле (1):
∆H (V+Примесь) < ∆H (V)+∆H (Примесь).
Следовательно, существование комплекса вакан-
сия-примесь энергетически более выгодно. При уве-
личении температуры ∆G уменьшается из-за энтро-
пийного вклада, а так же в результате повышения
вероятности образования комплексов вакансия –
примесь. Следовательно, растворимость надразмер-
ной примеси увеличивается при повышении темпе-
ратуры. Примеры растворимости надразмерных
примесей приведены на рис.1 и 2.
Рис. 1. Растворимость меди в α-железе[8] Рис. 2. Растворимость фосфора в α-железе [8]
Фосфор, мышьяк, сурьма и олово относятся к
примесным элементам, их содержание в корпусных
сталях составляет, как правило, несколько тысячных
процента. Данные работ [9] свидетельствуют о том,
что повышение содержания этих примесных эле-
ментов в стали от тысячных до сотых долей процен-
та может значительно увеличивать степень ее
охрупчивания с соответствующим усилением трави-
мости границ зерен пикриновой кислотой и возрас-
танием доли межзеренного хрупкого разрушения.
Наблюдается взаимосвязь между охрупчиванием
стали и зернограничной сегрегацией примесей. Бо-
лее того, во многих работах установлено, что повы-
шение температуры хрупко-вязкого перехода ∆Тк,
которое характеризует степень охрупчивания, прямо
пропорционально повышению концентрации охруп-
чивающей примеси на границах зерен Сг. На рис. 3
приведены примеры, подтверждающие справедли-
вость таких зависимостей для различных примесных
элементов в хромоникелевых сталях.
Рис. 3. Связь между повышением критической тем-
пературы хрупко-вязкого перехода для развития
обратимой отпускной хрупкости Cr-Ni стали 3340
и обогащением границ зерен фосфором,
оловом, сурьмой [9]
Подразмерная примесь. В случае подразмерной
примеси изменение энтальпии при взаимодействии
вакансии (V) и примесного атома по формуле (1):
∆H (V + примесь) > ∆H (V) + ∆H (примесь).
Следовательно, существование комплекса вакан-
сия-примесь невыгодно. Этот случай взаимодей-
ствия между примесями и вакансиями является бо-
лее сложным. При первоначальном увеличении тем-
пературы ∆G уменьшается вследствие энтропийного
вклада, следовательно, растворимость примеси уве-
личивается. При дальнейшем увеличении темпера-
туры существенно возрастает концентрация вакан-
сий и, соответственно, повышается вероятность вза-
имодействия примесей с вакансиями, приводящего к
увеличению энтальпии растворения. Это, в свою
очередь, приводит к уменьшению равновесной
растворимости подразмерной примеси.
Таким образом, функция растворимости подраз-
мерной примеси имеет максимум на диаграмме со-
стояния. Однако на ней этот максимум может быть
не отображен из-за того, что может находиться в
температурной области, не указанной на диаграмме.
Чем больше разница между размерами атомов
подразмерной примеси и растворителя, тем ниже
должен находится максимум растворения. Пример
растворимости подразмерной примеси Ni приведен
на рис. 4.
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №5.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (88), с. 49-53.
50
Cu Fe
Cграниц(P, Sn, Sb), %(ат)
∆Тк, 0С
Р
Fe Ni
Рис. 4. Растворимость никеля в α-железе [8]
2. ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ
НА РАСТВОРИМОСТЬ ПРИМЕСЕЙ
При температуре облучения 250…300ºС, харак-
терной для работы корпусов реакторов с водой под
давлением, концентрация вакансий в материале как
равновесных, так и возникающих при облучении, на
несколько порядков выше концентрации междо-
узлий. Это вызвано тем, что энергия образования
междоузлий значительно выше энергии образования
вакансий, а энергия активации диффузии ниже по
сравнению энергией активации диффузии вакансий.
Поэтому взаимодействие примеси и вакансии более
вероятно.
Таким образом, образованная при облучении
концентрация вакансий может соответствовать кон-
центрации вакансий при некоторой температуре,
большей, чем температура облучения. Следствием
этого является то, что в условиях облучения раство-
римость примесных элементов в матрице α-Fe соот-
ветствует растворимости при более высокой темпе-
ратуре, чем температура облучения.
В области температур облучения концентрация
вакансий пропорциональна числу дефектов, создава-
емых источником за единицу времени [10] и в ко-
нечном итоге плотности потока нейтронов. Если
предположить, что предельная растворимость при-
месей, в первом приближении, прямопропорцио-
нальна концентрации вакансий в объеме, то можно
получить, что повышение плотности потока нейтро-
нов приводит к сильному повышению концентрации
вакансий. Значение растворимости надразмерной
примеси в матрице α-Fe при этом должно увеличи-
ваться (рис. 5), а значение растворимости подраз-
мерной примеси – уменьшаться (при нахождении в
соответствующей температурной области).
Рис. 5. Схематичное изображение содержания при-
месных элементов в матрице a-Fe при различных
температурах в случае подразмерных (1) и надраз-
мерных примесей (2); Т1 – температура облучения;
Т2 – эффективная температура при ϕ1;
Т3 – эффективная температура при ϕ2 (ϕ1<ϕ2)
Поскольку сегрегационные процессы зависят от
превышения растворимости примеси над равновес-
ной (C-Cрастворим.) [6] при условиях эксплуатации, то
выделения вторых фаз при облучении в твердом
теле зависят от размера примеси и в обоих случаях
протекают по высокотемпературному типу. Как по-
казано выше, предел растворимости примесей при
облучении, в свою очередь, зависит от плотности
потока.
Таким образом, при повышении плотности пото-
ка разность концентраций (C-Cрастворим.) уменьшается
для надразмерных примесей и, следовательно,
уменьшается охрупчивание, связанное с выпадени-
ем вторых фаз надразмерных примесей, наиболее
существенно влияющих на охрупчивание, прежде
всего зернограничное.
Стали с большим содержанием надразмерных
примесей (P, As, Sn, Sb, 0,07⋅Cu) для одного и того
же флюенса при повышении плотности потока
должны характеризоваться понижением величины
сдвига температуры хрупко-вязкого перехода. Одна-
ко если концентрация этих примесей мала и они мо-
гут быть полностью растворены, то такие стали при
повышении плотности потока должны характеризо-
ваться повышением ∆Тк.
Рассуждая аналогично, можно получить, что с
повышением плотности потока нейтронов сильно
понижается растворимость подразмерных примесей
в α-железе и скорость выпадения вторых фаз, в том
числе зернограничных, пропорциональная разности
между концентрацией примесного элемента в мат-
рице и пределом растворимости этого элемента (C-
Cрастворим.), увеличивается при повышении плотности
потока, следовательно, увеличивается охрупчива-
ние, связанное с выпадением вторых фаз подразмер-
ных примесей.
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №5.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (88), с. 49-53.
Т
2
Т
1
Т
3
Содержание примесных
элементов
1 2
51
Температура
В таблице приведены результаты влияния плот-
ности потока на скорость изменения сдвига темпе-
ратуры хрупко-вязкого перехода, а следовательно,
степени охрупчивания различных корпусных ста-
лей, а также суммарное содержание надразмерных
примесей (Σ (P, Sn, Sb, As, 0,07⋅Cu)).
Данные таблицы позволяют сделать вывод о на-
личии некоего граничного значения суммарного со-
держания в корпусных сталях надразмерных приме-
сей Σ (P+Sn+ Sb+As+0,07⋅Cu), которое находится в
диапазоне от 0,06 до 0,084 мас.%. В зависимости от
этого значения исследованные стали можно разде-
лить на две группы по влиянию изменения плотно-
сти потока на скорость радиационного охрупчива-
ния корпусных сталей. Для сталей с суммарным со-
держанием надразмерных примесей больше
0,08 мас.% увеличение плотности потока нейтронов
уменьшает ∆Тк, в то время как для других феррито-
перлитных сталей высокой чистоты увеличение
плотности потока нейтронов увеличивает скорость
охрупчивания.
Учет содержания только одной любой надраз-
мерной (например, меди) примеси без учета содер-
жания других аналогичных примесей не дает воз-
можности установить взаимосвязь между скоростью
охрупчивания и изменением плотности потока ней-
тронов.
Влияние плотности потока нейтронов на скорость изменения сдвига температуры хрупко-вязкого
перехода
Тип стали
(хим. состав ука-
зан в ссылке)
Массовое со-
держание, %
Ni/Cu
Массовое содержа-
ние, % P/Σ(P, Sn,
Sb, As, 0,07⋅Cu)
Плотность по-
тока нейтро-
нов,
см-1⋅с-1.
Флюенс
нейтронов,
см-1
Сдвиг температу-
ры хрупко-вязкого
перехода, 0С
(данные указаны в ссылке)
Атомный ледокол
«Ленин» (ОМ)
15Х2МФА [11]
0,35/0,09 0,018/0,134* 4⋅1010
4⋅1011
4⋅1019 90
55
[11]
Атомный ледокол
«Ленин» (СШ)
15Х2МФА [11]
0,35/0,15 0,035/0,156* 4⋅1010
4⋅1011
1,5⋅1019 100
60
[11]
A212B
[12]
0,20/0,15 0.006/0.144** 2⋅1010
1⋅1013
0,5⋅1019 40
10
[12]
ВВЭР-440 (СШ)
15Х2МФА [1]
0,40/0,10 0,028/0,145* 4⋅1011
4⋅1012
1020 130
100
[1]
22NiMoCr37
[3]
0,75/0,16 0,013/0,084 Не указано Не указано Увел. ϕ, умен. ∆
Тк,
[3]
15Х2НМФА-A
[13]
1,25/0,10 0,010/0.037 Не указано Не указано Увел. ϕ, увел. ∆Тк,
[4]
А302В
[14]
0,19/0,13 0,015/0,051** 8⋅1011
17⋅1011
5⋅1019 151
225
[15]
A508 класс 3 [16] 0,75/0,03 0,004/0,047 0,3⋅1011
27⋅1011
0,2⋅1019 16
36
[16]
*суммарное содержание As, Sn, Sb взято равным 0,11 (ВВЭР-440) [13];
**без учета содержания Sb
В свою очередь, для сталей с большим содержа-
нием в материале подразмерных примесей из-за
уменьшения их растворимости при увеличении
флакса вероятна их ускоренная сегрегация, что мо-
жет привести к увеличению скорости охрупчивания
таких сталей при одном и том же флюенсе.
При отсутствии облучения растворимость никеля
при 300ºС в α-железе достаточно высока (около 4%),
однако при облучении равновесие сдвигается в об-
ласть высоких температур по диаграмме состояния,
что приводит к уменьшению его растворимости.
Поэтому, при малой концентрации никеля он полно-
стью растворяется в твердом растворе при облуче-
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №5.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (88), с. 49-53.
52
нии и не оказывает определяющего значения на ско-
рость радиационного охрупчивания. Однако при по-
вышении его содержания выше этого предела избы-
точный никель начинает сегрегировать, ускоряя
охрупчивание сталей. Ограничение содержания в
корпусной стали никеля (1 %) хорошо согласуется с
экспериментальными данными [5,17] по влиянию
никеля на радиационное охрупчивание.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предложена феноменологическая модель изме-
нения растворимости надразмерных и подразмер-
ных примесей при облучении, на основе которой
проведен анализ экспериментальных данных облу-
чения корпусных сталей как отечественных, так и
зарубежных при различных плотностях потока. Вы-
явлено существование граничного значения содер-
жания в стали надразмерных примесей.
Исходя из существования граничного значения,
можно заключить, что облучение большим флаксом
(ускоренное облучение) сталей с общим содержани-
ем вредных примесей Σ (P+Sn+Sb+As+0,07⋅Cu) <
0,06 мас.% дает консервативные зависимости и ре-
зультаты экспериментов могут служить основанием
для продления срока службы реакторов ВВЭР.
При содержании вредных примесей
Σ (P+Sn+Sb+As+0,07⋅Cu) > 0,08 мас.% ускоренное
облучение не будет являться консервативным,
поэтому учет результатов ускоренных эксперимен-
тов требует дополнительных исследований по созда-
нию математических моделей, учитывающих состав
корпусных сталей и условия облучения для разра-
ботки и введения поправочного коэффициента, учи-
тывающего плотность потока нейтронов.
Оценка влияния концентрации никеля с позиций
предложенной модели показывает, что никель при
концентрации до 1 мас.% не имеет определяющего
значения на изменение прочностных свойств кор-
пусных сталей, однако при превышении этого пре-
дела он также может ускорять процессы радиаци-
онного охрупчивания.
ЛИТЕРАТУРА
1. П.А. Платонов, Е.А. Красиков. Новые подходы к
прогнозу охрупчивания материала корпусов реакто-
ров ВВЭР //Сб. докладов IV межотраслевой конфе-
ренция по реакторному материаловедению. Димит-
ровград, 15-19 мая 1996 г. Т.1, с. 52–71.
2. Т.Н. Колесова, В.К. Шамардин, А.М. Печерин.
Влияние технологических факторов и условий облу-
чения на радиационное охрупчивание корпусных
сталей //Сб. докладов III межотраслевой конферен-
ции по реакторному материаловедению, Димитров-
град, 27-30 октября 1992 г. Т.1, с. 335–348.
3. Т.Н. Колесова, Г.Д. Лядов, А.М. Печерин,
В.К. Шамардин. Влияние параметров нейтронного
облучения на радиационное охрупчивание корпусных
сталей /Обзор. Димитровград: ГНЦ РФ НИИАР,
1984, 36 с.
4. В.Н. Голованов, В.К. Шамардин. К вопросу
прогнозирования радиационного ресурса стали
15Х2НМФАА /Семинар специалистов по радиаци-
онному охрупчиванию и его снижению. Глочестер,
Англия, 14-17 мая 2001.
5. L. Debarberis, F. Sevini, B. Acosta, A. Kryukov. Flu-
ence Rate Effects on Irradiation Embrittlement of Mod-
el Alloys /Specialist Meeting irradiation embrittlement
and mitigation. Gloucester, England, UK, 14-17 May,
2001. IAEA Working Documents IWG-LMNPP-2001,
Vienna, Austria.
6. Л.И. Иванов, Ю.М. Платов. Радиационная физика
металлов и ее приложения. М.: Интерконтакт, «Нау-
ка», 2002, с. 300.
7. Л.И. Миркин. Рентгеноструктурный контроль ма-
шиностроительных материалов /Справочник. М.:
«Машиностроение», 1979. 134 с.
8. Диаграммы состояния двойных металлических
систем /Под ред. Н.П. Лякишева. М.: «Машино-
строение», 1997. Т.2.
9. Л.М. Утевский, У.Э. Гликман, Г.С. Карк. Обра-
тимая отпускная хрупкость стали и сплавов желе-
за. М.: «Металлургия», 1987, 222 c.
10. И.А. Ахиезер, Л.Н. Давыдов. Введение в теоре-
тическую радиационную физику металлов и спла-
вов. Киев: «Наукова думка», 1985, с. 144.
11. П.А. Платонов, Я.И. Штромбах и др. Исследова-
ние радиационного повреждения корпусов реакто-
ров прототипов ВВЭР и судовых ЯЭУ, выведенных
из эксплуатации //Заводская лаборатория. 2003,
т. 69, № 10, с. 57–60.
12. Dale E. Alexander, L.E. Rehn, K. Farrell, R.E.
Stoller. Gamma-ray (electron) irradiation effect on ten-
sile properties of ferritic alloys //J. of Nucl. Mater.
1996, v. 228, p. 68–76.
13. J.R. Hawthorne, M.A. Sokolov, W.L. Server. Ex-
ploratory Test of 288 0C Radiation Resistance of Two
USSR-Produced Pressure Vessel Steels /ASTM STP
1366, 2000, p. 16–32.
14. R.K. Nanstad, D.E. McCabe, M.A. Sokolov. En-
glish C.A., Ortner S.R. Investigation of Temper Embrit-
tlement in Reactor Pressure Vessel Steels Following
Thermal Aging? Irradiation, and Thermal Annealing
/ASTM STP 1405, 2001, p. 356–382.
15. J.A. Wang. Analysis of Irradiation Data for A302B
and A533B Correlation Monitor Materials /ASTM STP
1366, 2000, р.33–55.
16. Y. Xu, X. Jia, C. Zhang, G. Ning, and Q. Yu. The
Effects of Flux on Radiation Embrittlement of Low-Cop-
per Pressure Vessel Steels /ASTM STP 1366, 2000, р.
118–126.
17. А.В. Николаева, Ю.А. Николаев, А.М.Крюков,
Ю.Н. Королев. Охрупчивание низколегированной
конструкционной стали под действием нейтронного
облучения //Атомная энергия. 2000, т. 88, №4,
с. 271–276.
ВПЛИВ ЗМІНИ РОЗЧИННОСТІ ДОМІШОК ПРИ ОПРОМІНЕННІ НА ШВИДКІСТЬ
ОХРУПЧИВАНИЯ ФЕРРИТО-ПЕРЛІТНИХ СТАЛЕЙ
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №5.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (88), с. 49-53.
53
О.Г. Сідоренко, В.В. Свєтухін, Д.М. Суслов, В.М. Голованов
Систематизовані експериментальні результати по впливі щільності потоку нейтронів на радіаційне окрихчуваня
феррито-перлітних сталей, використовуваних як корпусні матеріали ВВЭР. Запропоновано модель зміни розчинності
при опроміненні надрозмірних і подразмерных домішок. Виявлено існування граничного, виходячи з існування якого,
можна укласти, що опромінення більшим флаксом (прискорене опромінення) сталей із загальним змістом шкідливих
домішок ((P+Sn+Sb+As+0,07(Cu)<0,06 мас. % дає консервативні залежності, і результати експериментів можуть
служити підставою для продовження терміну служби реакторів ВВЭР.
INFLUENCE OF VARIABILITY OF IMPURITIES SOLUBILITY UNDER IRRADIATION ON EMBRIT-
TLEMENT RATE OF FERRITIC-PERLITIC STEELS
O.G. Sidorenko, V.V. Svetukhin, D.N. Suslov, V.N. Golovanov
Systematization of experimental data on radiation embrittlement of vessel materials at different neutron flux based on interac-
tion of impurities and vacancies are presented. A model to solubility change description of oversize and undersize impurities un-
der irradiation is proposed. The presence of the boundary values of oversize “harmful” impurities has been revealed. It is suggest-
ed that high flux irradiation of steels with the total content of harmful impurities Σ(P, Sn, Sb, As, 0.07Сu)<0.06 gives conserva-
tive dependencies and the experimental results can serve as a basis for extending the reactor life-time.
________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2005. №5.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (88), с. 49-53.
54
2. Влияние облучения
на растворимость примесей
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80580 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:41:01Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сидоренко, О.Г. Светухин, В.В. Суслов, Д.Н. Голованов, В.Н. 2015-04-19T15:19:14Z 2015-04-19T15:19:14Z 2005 Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей / О.Г. Сидоренко, В.В. Светухин, Д.Н. Суслов, В.Н. Голованов // Вопросы атомной науки и техники. — 2005. — № 5. — С. 49-53. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80580 621.039.524.4-98:621.039.531 Cистематизированы экспериментальные данные по влиянию плотности потока нейтронов на радиационное охрупчивание феррито-перлитных сталей, используемых в качестве корпусных материалов ВВЭР. Предложена модель изменения растворимости при облучении надразмерных и подразмерных примесей. Выявлено существование граничного, исходя из существования которого можно заключить, что облучение большим флаксом (ускоренное облучение) сталей с общим содержанием вредных примесей Σ (P+Sn+Sb+As+0,07⋅Cu) <0,06 мас.% дает консервативные зависимости и результаты экспериментов могут
 служить основанием для продления срока службы реакторов ВВЭР. Систематизовані експериментальні результати по впливі щільності потоку нейтронів на радіаційне окрихчуваня
 феррито-перлітних сталей, використовуваних як корпусні матеріали ВВЭР. Запропоновано модель зміни розчинності
 при опроміненні надрозмірних і подразмерных домішок. Виявлено існування граничного, виходячи з існування якого,
 можна укласти, що опромінення більшим флаксом (прискорене опромінення) сталей із загальним змістом шкідливих
 домішок ((P+Sn+Sb+As+0,07(Cu)<0,06 мас. % дає консервативні залежності, і результати експериментів можуть
 служити підставою для продовження терміну служби реакторів ВВЭР. Systematization of experimental data on radiation embrittlement of vessel materials at different neutron flux based on interaction
 of impurities and vacancies are presented. A model to solubility change description of oversize and undersize impurities under
 irradiation is proposed. The presence of the boundary values of oversize “harmful” impurities has been revealed. It is suggested
 that high flux irradiation of steels with the total content of harmful impurities Σ(P, Sn, Sb, As, 0.07Сu)<0.06 gives conservative
 dependencies and the experimental results can serve as a basis for extending the reactor life-time. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей Вплив зміни розчинності домішок при опроміненні на швидкість охрупчивания феррито-перлітних сталей Influence of variability of impurities solubility under irradiation on embrittlement rate of ferritic-perlitic steels Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей Сидоренко, О.Г. Светухин, В.В. Суслов, Д.Н. Голованов, В.Н. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| title | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей |
| title_alt | Вплив зміни розчинності домішок при опроміненні на швидкість охрупчивания феррито-перлітних сталей Influence of variability of impurities solubility under irradiation on embrittlement rate of ferritic-perlitic steels |
| title_full | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей |
| title_fullStr | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей |
| title_full_unstemmed | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей |
| title_short | Влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей |
| title_sort | влияние изменения растворимости примесей при облучении на скорость охрупчивания феррито-перлитных примесей сталей |
| topic | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| topic_facet | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80580 |
| work_keys_str_mv | AT sidorenkoog vliânieizmeneniârastvorimostiprimeseiprioblučeniinaskorostʹohrupčivaniâferritoperlitnyhprimeseistalei AT svetuhinvv vliânieizmeneniârastvorimostiprimeseiprioblučeniinaskorostʹohrupčivaniâferritoperlitnyhprimeseistalei AT suslovdn vliânieizmeneniârastvorimostiprimeseiprioblučeniinaskorostʹohrupčivaniâferritoperlitnyhprimeseistalei AT golovanovvn vliânieizmeneniârastvorimostiprimeseiprioblučeniinaskorostʹohrupčivaniâferritoperlitnyhprimeseistalei AT sidorenkoog vplivzmínirozčinnostídomíšokpriopromínennínašvidkístʹohrupčivaniâferritoperlítnihstalei AT svetuhinvv vplivzmínirozčinnostídomíšokpriopromínennínašvidkístʹohrupčivaniâferritoperlítnihstalei AT suslovdn vplivzmínirozčinnostídomíšokpriopromínennínašvidkístʹohrupčivaniâferritoperlítnihstalei AT golovanovvn vplivzmínirozčinnostídomíšokpriopromínennínašvidkístʹohrupčivaniâferritoperlítnihstalei AT sidorenkoog influenceofvariabilityofimpuritiessolubilityunderirradiationonembrittlementrateofferriticperliticsteels AT svetuhinvv influenceofvariabilityofimpuritiessolubilityunderirradiationonembrittlementrateofferriticperliticsteels AT suslovdn influenceofvariabilityofimpuritiessolubilityunderirradiationonembrittlementrateofferriticperliticsteels AT golovanovvn influenceofvariabilityofimpuritiessolubilityunderirradiationonembrittlementrateofferriticperliticsteels |