反应堆压力容器材料压缩蠕变性能及变形机制研究

严重事故工况下,反应堆压力容器底封头内侧区域承载高温、压缩应力的共同作用,其压缩蠕变行为及微观变形机制是需要考虑的重要内容。基于此,开展了不同温度(600,700℃)、应力条件下SA-508材料的压缩蠕变试验,结合微观表征手段,分析了材料的压缩蠕变变形机制。结果表明,压缩蠕变曲线表现为两阶段特征,未出现蠕变加速阶段;600℃时,随着应力水平的不断降低,压缩蠕变变形机制由位错攀移转变为晶界滑动/空位扩散;700℃时,在所分析应力范围内,蠕变变形机制为位错攀移。

核级SA-508 Gr.3 Cl.1材料拉伸与压缩蠕变行为的比较研究

堆芯熔融物堆内滞留(In-vessel retention,IVR)是压水堆的严重事故缓解措施。IVR过程中,反应堆压力容器底封头(Reactor pressure vessels,RPV)沿壁厚方向同时存在拉伸和压缩应力。为保证IVR过程中RPV的结构完整性,有必要研究SA-508 Gr.3 Cl.1材料的拉伸和压缩蠕变行为及其差异。基于此,开展了SA-508 Gr.3 Cl.1材料的拉伸蠕变和压缩蠕变试验测试,分析了材料的拉伸和压缩蠕变行为以及变形机制的不同。结果表明:拉伸和压缩蠕变的第一、二阶段基本吻合,但压缩蠕变没有出现明显的蠕变第三阶段;拉伸蠕变在试验应力范围内的变形机制为单一的位错攀移,而随着应力的降低,压缩蠕变变形机制由位错攀移转变为晶界滑移/空位扩散;拉伸蠕变对亚晶组织演化程度的影响大于压缩蠕变,这可能与蠕变变形机制的转变相关。