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

摘要

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。