Моделирование радиационного воздействия на стали путем инициирования развития обратимой отпускной хрупкости
Автор: Мария Игоревна Ершова
Соавторы: М.Н. Ереев, М.И. Ершова
Организация: АО «ОКБМ Африкантов»
Для обеспечения высокой эксплуатационной надежности и безопасности ответственных конструкций ЯЭУ актуально проведение исследований на предмет радиационного охрупчивания сталей [1]. С этой целью исследована схожесть процессов при развитии обратимой отпускной хрупкости и радиационного охрупчивания сталей, которая дает возможность при оценке свойств облученных материалов моделировать радиационное воздействие инициированием развития обратимой отпускной хрупкости.
Сталь 18X2H4MA используется для изготовления ответственных деталей ЯЭУ, трубопроводов, опор трубопроводов, сепараторов-пароперегревателей, комплектующих к ним и другого оборудования. Для стали 18X2H4MA исследовано поведение параметров KCU/KCUX и A/AX с целью оценки ее склонности к обратимой отпускной хрупкости при измельчении зерна и уменьшении химической микронеоднородности матрицы. Установлено, что оба оценочных параметра дают близкие по величине результаты. Как следует из графиков, представленных ниже, наибольшей склонностью к обратимой отпускной хрупкости обладает литая сталь I8X2H4МА (состояние Б), а также горячедеформированная сталь (состояние A). Проведение для литой стали циклической гомогенизации при температуре 1050°C (состояние B) делает сталь 18X2H4МА практически не склонной к обратимой отпускной хрупкости, а после циклической гомогенизации при температуре 1250°C (состояние Г) "охрупчивающие" обработки даже несколько увеличивают вязкость стали по сравнению с "вязким" состоянием – после охлаждения в воде (KCU/KCUX и A/AX) [2].
Следовательно, предотвращение развития обратимой отпускной хрупкости в стали 18X2H4МA в результате проведения циклической гомогенизации связано с измельчением аустенитного зерна и значительным снижением микронеоднородности распределения хрома и никеля в твердом растворе. Кроме того, такая обработка подтверждает схожесть процессов при развитии обратимой отпускной хрупкости и при радиационном охрупчивании сталей. Это обстоятельство может позволить при разработке методов оценки свойств облученных материалов моделировать радиационное воздействие инициированием развития обратимой отпускной хрупкости [2].
1. Крюков Л. Т., Ершова М. И. Контроль механических свойств материалов реакторного оборудования по параметрам микропластической деформации // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2019. №3 (126). С. 67-72.
2. Ершова М. И., Крюков Л. Т. Использование параметров микропластической деформации для оценки охрупчивания материалов реакторного оборудования // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2020. №2 (129). С. 77-84.