Структурно-фазовые превращения и влияние механических напряжений в индустриальных сталях ЭП823 и ЭП823-ДУО при высокодозном нейтронном облучении в реакторе БН-600

К.А. Козлов, В.А. Шабашов, А.В. Козлов1, В.В. Сагарадзе, Е.Г. Новиков, А.Е. Заматовский, Н.В. Катаева, В.Л. Панченко1

 Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
1АО «Институт реакторных материалов»

 

Методами мессбауэровской спектроскопии и трансмиссионной электронной микроскопии выполнено исследование радиационно-индуцированных в реакторе на быстрых нейтронах БН-600 с дозовой нагрузкой до 85 сна в интервале температур 500–660°С структурно-фазовых переходов в радиационно-стойких сталях ЭП823 и ЭП823-ДУО. Мессбауэровские исследования образцов с высокой наведенной активностью после высокодозного облучения нейтронами выполнены впервые. В ферритно-мартенситной стали после облучения с дозами выше 50 сна происходит распад твердого раствора с ОЦК структурой и выходом элементов легирования - хрома, молибдена и углерода из металлической матрицы с образованием интерметаллидной c-фазы, а также карбидов типа Me23C6. Установлено, что механические напряжения приводят к ускорению процессов распада структуры сталей. Показано, что основным фактором ускорения распада структуры при облучении нейтронами является анизотропия напряжений между направлениями вдоль и поперек поверхности твельной трубки.

 
 
Рис. 1. Мессбауэровские спектры и распределение p(V) центральной части спектров стали ЭП823 после облучения нейтронами с дозой D ~ 75 сна при температуре T ~ 600°C. На рисунке указаны неэквивалентные секстеты S(N1,N2) и центральный синглет M, а также моделирование и расчет центральной части мессбауэровского спектра.

 

  1. Mössbauer spectroscopy investigation of the effect of a high-dose neutron irradiation on the atomic redistribution in the industrial steel EP823 / K. Kozlov, V. Shabashov, A. Kozlov, V. Sagaradze, V. Semyonkin, V. Panchenko, A. Zamatovskii, N. Kataeva, A. Nikitina // Journal of Nuclear Materials. — 2022. — V.558. — Art. 153384.
  2. Влияние механических напряжений на структурно-фазовые переходы в индустриальных сталях ЭП823 и ЭП823-ДУО при высокодозном нейтронном облучении / К.А. Козлов, В.А. Шабашов, В.В. Сагарадзе, А.Е. Заматовский, А.В. Козлов, В.Л. Панченко // Сборник тезисов докладов XVI Международной конференции «Мессбауэровская спектроскопия и ее применения», Екатеринбург: Изд-во ИФМ УрО РАН, 2022. с. 90 — 91.