30 октября 2019

В Китае разрабатывается новый сплав для атомных реакторов

Карта АЭС Китая

Свойства никелевого сплава 690 и его сварочного материала FM52 могут быть улучшены за счёт снижения энергии дефекта упаковки (stacking fault energy, SFE).

Численному моделированию этого процесса посвящена статья группы китайских исследователей из Сычуаньского университета науки и технологии(Yuchen Dou и др.), опубликованная в №9 журнала "Metals".

Сплав 690 применяется в западных реакторах как способ заменить сплав 600. Известно, что его сварочные материалы демонстрируют восприимчивость к образованию трещин, вызванных падением пластичности (ductility dip cracking, DDC).

Ранее было найдено, что добавка ниобия повышает стойкость FM-52 к DDC. Также было показано, что эта стойкость зависит от величины SFE.

В новой работе китайские исследователи численно проанализировали влияние на SFE добавок различных элементов - алюминия, кобальта, меди, гафния, марганца, тантала, титана, ванадия и вольфрама.

Результаты расчётов показали, что в диапазоне температур от 0 до 1173 K снижения SFE можно добиться добавками кобальта или ванадия.

Полученный объём расчётных данных будет полезен при разработке нового сплава на основе сплава 690 для применения в атомной энергетике.