Исследование сопротивления коррозионному растрескиванию под напряжением облученной ферритно-мартенситной нержавеющей стали 07Х12НМФБ в сверхкритической водной среде. Часть 2. Разработка методики идентификации коррозионных трещин и анализ результатов автоклавных испытаний

Проведены исследования коррозионного растрескивания облученной до повреждающей дозы нейтронов ~12 сна нержавеющей ферритно-мартенситной стали с содержанием хрома 12%, выбранной в качестве кандидатного материала для внутрикорпусных устройств реакторов ВВЭР-СКД. В первой части настоящей работы* были проведены автоклавные испытания специально разработанных дисковых образцов с постоянной нагрузкой в воде сверхкритических параметров (при температуре 450°С и давлении 250 атм). Во второй части представлена разработанная методика идентификации коррозионных трещин в исследуемых дисковых образцах, а также проведен анализ результатов автоклавных испытаний в воде сверхкритических параметров. В результате выполненных экспериментов определены пороговые значения напряжений, ниже которых коррозионное растрескивание не реализуется. Значения пороговых напряжений получены для исследуемой стали, облученной при температурах 390 и 550°С. Проанализированы возможные механизмы коррозионного растрескивания исследованной стали и предложены направления дальнейших исследований.

1. Карзов Г. П., Марголин Б. З., Швецова В. А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. – СПб.: Политехника, 1993.

2. Hancock J. W., Mackenzi A. C. On the mechanisms of ductile failure in high-strength steel subjected to multi-axial stress state // J. Mech. Phys. Solids. – 1976. – V. 24 (213). – P. 147–49.

3. Klueh R. L., Nelson A. T. Ferritic/martensitic steels for next-generation reactors // J. Nucl. Mater. 2007. – V. 371. – P. 37–52.

4. Patra A., Mc Dowell, David L. Continuum modeling of localized deformation in irradiated bcc materials // J. Nucl. Mater. – 2013. – V. 432. – P. 414–427.

5. Microstructures of irradiated and mechanically deformed metals and alloys: fundamental aspects // S. J. Zinkle, N. Hashimoto, Y. Matsukawa et al. // Materials Research Society symposia proceedings “Materials Research Society”,·January, 2004.

6. Tensile properties and microstructure of 590 MeV proton-irradiated pure Fe and a Fe-Cr alloy // M. I. Luppo, C. Bailat, R. Schӓublinet al. // J. Nucl. Mater. – 2000. – V. 283–287. – P. 483-487.

7. Margolin B., Sorokin A., Pirogova N. Analysis of mechanisms inducing corrosion cracking of irradiated austenitic steels and development of a model for prediction of crack initiation. Engineering Failure Analysis. – 2020. – V. 107. – 104235.