富Cu团簇的析出对RPV模拟钢韧-脆转变温度的影响

徐刚¹，蔡琳玲¹，冯柳¹，周邦新^1,2，王均安²，张海生³

1. 上海大学材料研究所2. 上海大学微结构重点实验室3. 中国核动力研究设计院核燃料及材料国家重点实验室

摘 要：将Cu含量高于实际核反应堆压力容器（RPV）钢的模拟钢在880℃水淬后,在660℃进行调质处理,然后在370℃时效不同时间,采用TEM,原子探针层析法（APT）和冲击实验对其进行研究.结果表明,时效1150 h后,富Cu团簇的析出仍处于形核阶段,对韧-脆转变温度（DBTT）没有明显的影响;时效3000 h后,试样中析出了平均尺寸为1.5 nm的富Cu团簇,主要分布在位错线上,数量密度达到4.2×10²²m^-3,DBTT由调质处理后的-100℃升高至-60℃;时效13200 h后,富Cu团簇略有长大,平均尺寸达到2.4 nm,团簇的数量密度与时效3000 h的试样处于相同数量级,DBTT升高至-45℃.采用热时效方法使富Cu团簇析出后,DBTT只提高了55℃,没有中子辐照引起的那样显著,这不仅是因为富Cu团簇的数量密度低,基体中没有中子辐照产生的晶体缺陷也是重要的原因.

关键词：核压力容器模拟钢;韧-脆转变温度;富Cu团簇;原子探针层析法;