Mechanische Prüfung von Reaktorwerkstoffen

Neutronenbestrahlung führt zu einer Streckgrenzenerhöhung und damit einhergehender Verminderung der Bruchzähigkeit (Versprödung). In unseren Heißen Zellen⁽¹⁾ untersuchen wir radioaktive neutronenbestrahlte Werkstoffe. Dazu zählen Reaktordruckbehälterstähle und innovative Werkstoffe für künftige nukleare Anwendungen (z. B. ferritisch/martensitische Stähle, ODS-Stähle, Hochentropielegierungen). Die beschränkte Verfügbarkeit dieser Werkstoffe weckt unser Interesse an Kleinprobentechniken.

Methoden

• Experimentelle Bruchmechanik mit Fokus auf miniaturisierte Proben
• Fortgeschrittene REM-basierte Fraktographie zur Identifizierung bruchauslösender Bestandteile der Mikrostruktur
• Small-Punch- und Small-Punch-Kriech-Tests
• Mechanische Standardversuche (z. B. Härte, Zugversuch, Kerbschlagbiegeversuch)
• Unterstützende Finite-Elemente-Simulationen

Expertise

• Mechanische Prüfung neutronenbestrahlter/radioaktiver Werkstoffe
• Kleinprobentechniken zur mechanischen Prüfung

Highlights

• Systematische Untersuchung von Reaktordruckbehältermaterial aus dem stillgelegten Kernkraftwerk Greifswald

Projekte

• Bruchmechanische Untersuchung von Reaktordruckbehaelterstaehlen mittels Kleinprobentechnik
  (Kleinproben, BMWi, Reactor Safety Research, 2019-2022)
• Untersuchungen zum Ausheilverhalten von Reaktordruckbehälterstählen bei niedrigen Temperaturen
  (WetAnnealing, BMWi, Reactor Safety Research, 2020-2025)
• Fracture mechanics testing of irradiated RPV steels by means of sub-sized specimens
  (FRACTESUS, EU, HORIZON 2020, 2020-2024)
• European Database for Multiscale Modelling of Radiation Damage
  (ENTENTE, EU, HORIZON 2020, 2020-2024)
• Structural Materials research for safe Long Term Operation of LWR NPPs
  (STRUMAT-LTO, EU, HORIZON 2020, 2020-2024)
• Innovative structural materials for fission and fusion
  (INNUMAT, EU, HORIZON EUROPE, 2022-2026)

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