低铜压力容器钢辐照脆化效应实验研究

研究了快中子注量率、注量和辐照温度等辐照参数对低铜压力容器钢的辐照脆化程度的影响，从而将实验堆辐照试验数据与动力堆监督试验数据关联。采用了仪表化冲击试验设备和双曲正切函数回归计算的数据处理方法，因而确保了实验结果的准确性。应用半经验公式将仪表化冲击试验数据转化为动态断裂韧性。为压力容器使用寿命评估和新建核电站压力容器设计提供了材料辐照脆化数据。

压力容器用钢辐照脆化评估方法比较

虽然经过了30多年的努力,在脆性转变温度区域预测压力容器用钢的断裂韧性仍然存在较大的不确定性。通过比较现有的评价材料断裂韧性的方法,对近些年发展起来的特征曲线法的理论基础提出质疑,指出传统的参照脆性转变温度的断裂韧性曲线法是建立在较坚实的物理基础之上,虽然常被认为过于保守,却是可靠的。通过对单相组织和多相组织断裂韧性试验结果的分析,强调在理论和实践上解决解理断裂韧性不确定性的出路在于对解理断裂物理过程的认识和评价方法的改进。

核电用铁素体钢断裂韧度表征方法的研究进展

在役核电厂的延寿对减少碳排放和推动能源转型起到重要作用,反应堆压力容器(RPV)材料的断裂韧度是电站寿命管理所需的必要参数。现役轻水堆RPV材料通常由铁素体钢制成,这类钢材的断裂韧度存在固有的韧脆转变特性、高度分散性以及温度相关性。另外,测试试样几何尺寸差异引起的断裂韧度尺寸效应和强中子辐照导致的韧脆转变温度偏移等因素的影响,使得准确表征铁素体钢的断裂韧度非常困难。为此,学者们提出了多种描述铁素体钢断裂韧度的方法。其中,基于概率统计的断裂韧度表征方法能便捷、合理地描述铁素体钢断裂韧度固有特性,具有广阔的工程领域应用前景。典型代表——主曲线法——因测试试件需求量少且允许采用小尺寸试样获取材料的断裂韧度而备受青睐。为解决小试样测试断裂韧度时的尺寸效应,学术界开展了大量的断裂韧度表征参数T0与拘束度的关联工作。此外,为表征中子辐照对铁素体钢断裂韧度的影响,除定期通过辐照监督试样测试断裂韧度以外,还建立了基于物理机制的辐照脆化预测模型。本文在简述核电用铁素体钢发展历程的基础上,分别对当前的断裂韧度表征方法、断裂韧度尺寸效应的关联方法和辐照后断裂韧度的评价方法进行了综述,总结了铁素体钢在断裂韧度表征上存在的问题并对未来研究方向进行了展望。

压水堆核电站反应堆压力容器钢断裂韧性研究进展

反应堆压力容器(RPV)是压水堆核电站最为关键的设备之一,其恶劣的服役环境对RPV钢的材料性能提出了苛刻的要求。综述了RPV钢的低温脆化现象,详细介绍了RPV钢的无延性转变温度、修正无延性转变温度、线弹性断裂韧性要求、ASME曲线法及Master曲线法,最后展望了RPV结构完整性分析评价方法的发展方向。