石见见，邹　群，金　旸，李良才，王兴刚，吴奕初，刘向兵

高注量辐照RPV钢的热处理微观结构及其对再辐照损伤行为的影响研究

石见见1,2，邹群1，金旸1，李良才1，王兴刚1，吴奕初2，刘向兵3

（1. 中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064；2. 武汉大学物理科学与技术学院湖北 武汉 430072；3. 苏州热工研究院有限公司江苏 苏州 215004）

应用三维原子探针和纳米压痕技术研究了高温高注量质子初始辐照、辐照后退火及再辐照条件下核反应堆压力容器（RPV）钢中的微结构演变，及其与力学性能之间的关系。三维原子探针结果表明：初始辐照（1.6 dpa）条件下，RPV钢中产生了大量的富Mn-Ni-Si团簇；辐照后经500 ℃ 1 h退火处理，富Mn-Ni-Si团簇基本回复，但仍然存在少量包含Mn和Ni的稳态团簇；再辐照（0.1 dpa和1.6 dpa）时，RPV钢中又产生了新的富Mn-Ni-Si团簇，其数密度和平均尺寸随再辐照注量的增加而增加；初始辐照和再辐照的RPV钢中均未有富Cu原子团簇析出。纳米压痕结果表明初始辐照、辐照后退火和再辐照的RPV钢中均产生了明显的硬化现象。稳态团簇是退火后的RPV钢的硬度高于未辐照样品的硬度的主要原因。富Mn-Ni-Si团簇是高温高注量质子辐照国产低Cu含量RPV钢的一个硬化源。

RPV钢；三维原子探针；质子辐照；富Mn-Ni-Si团簇

核反应堆压力容器（Reactor Pressure vessel，简称RPV）作为一回路中不可更换的关键设备，长期在高温、高压环境下经受高注量的中子辐照，已经成为导致RPV老化的主要原因之一[1]。目前，国产化RPV钢已批量化用于新建核电站的反应堆压力容器，其服役年限有望达到60年甚至更长。由于RPV钢的高注量辐照数据稀少，即使汇集国际上获得的RPV辐照性能研究的有效数据，仍然无法将法规中脆化预测模型可靠地外推至新的服役条件[2]。……