反应堆压力容器钢离子辐照后退火缓解程度的评估方法技术

技术编号:40020801 阅读:21 留言:0更新日期:2024-01-16 16:43
本发明专利技术公开了一种反应堆压力容器钢离子辐照后退火缓解程度的评估方法,包括如下步骤:获取离子辐照前的特征纳米硬度、位错环、团簇的数量密度及平均尺寸;对片状样品开展离子辐照,并模拟计算损伤区域;获取离子辐照后的特征纳米硬度、位错环、团簇的数量密度及平均尺寸;对离子辐照后的片状样品开展真空热退火处理;获取真空热退火处理后的特征纳米硬度、位错环、团簇的数量密度及平均尺寸;计算片状样品在不同处理阶段下不同类型缺陷对屈服强度增量的贡献;分别计算片状样品真空热退火处理后基于缺陷恢复和基于纳米硬度测试的性能恢复程度;评价反应堆压力容器钢辐照后退火工艺中温度选择的合理性,并计算该条件下的退火缓解程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核电材料服役延寿技术评估领域,具体涉及一种rpv钢离子辐照后热退火缓解程度的评估方法。


技术介绍

1、核电运行寿命主要取决于“不可更换设备”的寿命,如反应堆压力容器(rpv),它是反应堆内唯一不可更换的部件。rpv在服役运行过程中承受强烈的中子辐照使材料产生硬化/脆化效应,研究显示,rpv钢经受中子辐照后,材料内部产生一系列的微结构缺陷,引起rpv钢的机械性能变化(比如屈服强度增加、韧性降低、脆性增加等机械性能变化行为),其脆化源主要包括位错环、溶质原子团簇等。

2、辐照脆化使rpv服役的安全性降低,且核电站延寿是当今世界核电工程领域最现实的问题之一,通过对“不可更换设备”进行寿命评估、老化管理及技术维护,达到服役寿命延长的目的。rpv作为核电站中长期遭受中子辐照的一个安全设备,辐照损伤是导致rpv老化的主要原因之一,为了消除辐照损伤,延长rpv服役寿命,目前提出了热退火处理工艺缓解辐照缺陷,相关研究已被列入多国的核电站延寿论证的研究项目之中。

3、高温退火可使辐照后rpv钢材料的韧性恢复,一定程度缓解辐照脆化效应。相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种反应堆压力容器钢离子辐照后退火缓解程度的评估方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品通过如下方法制备:将反应堆压力容器钢材料切割加工成厚度为0.5-1.5mm的片状样品,边长尺寸为10~15mm,对片状样品表面进行打磨,并抛光成镜面。

3.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照前的特征纳米硬度Hunirr通过如下方法获得:

4.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照前的位错环的数量密度Nloop,unirr和平均尺寸Dloop,uni...

【技术特征摘要】

1.一种反应堆压力容器钢离子辐照后退火缓解程度的评估方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品通过如下方法制备:将反应堆压力容器钢材料切割加工成厚度为0.5-1.5mm的片状样品,边长尺寸为10~15mm,对片状样品表面进行打磨,并抛光成镜面。

3.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照前的特征纳米硬度hunirr通过如下方法获得:

4.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照前的位错环的数量密度nloop,unirr和平均尺寸dloop,unirr通过如下方法获得:

5.根据权利要求1或2所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照前的团簇的数量密度ncuster,unirr和平均尺寸dcluster,unirr通过如下方法获得:

6.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述离子辐照为:对反应堆压力容器钢片状样品进行e≤300kev的能量e和0~10dpa的损伤量的质子辐照。

7.根据权利要求6所述的评估方法,其特征在于,所述模拟计算损伤区域为通过srim软件进行辐照损伤分布模拟计算,以损伤峰深度dpeak±100nm视为损伤区域,即损伤峰区域的深度范围ω为dpeak-100nm至dpeak+100nm。

8.根据权利要求1或7所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照后的特征纳米硬度hirr通过如下方法获得:

9.根据权利要求1或7所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照后的位错环的数量密度nloop,irr和平均尺寸dloop,irr通过如下方法获得:

10.根据权利要求1或7所述的评估方法,其特征在于,所述片状样品在离子辐照后的团簇的数量密度ncluster,irr和平均尺寸dcluster,irr通过如下方法获得:

11.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述真空热退火处理为:对离子辐照之后的片状样品进行真空热退火处理,真空度不高于5×10-4p...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘向兵全琪炜李远飞徐超亮钱王洁贾文清尹建王春辉方奎元安英辉
申请(专利权)人:苏州热工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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