Kontakt

Dr. Eberhard Altstadt

Leiter
Konstruktionswerkstoffe
e.altstadthzdr.de
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Dr. Cornelia Kaden

c.kaden@hzdr.de, c.heintzehzdr.de
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Publikationen

Heiße Zellen

Konstruktionswerkstoffe

Die Sicherheit kerntechnischer Anlagen wird maßgeblich durch das mechanische Werkstoffverhalten unter extremen Betriebsbedingungen (Neutronenbestrahlung, hohe Temperaturen) bestimmt. Im Rahmen des Programms NUSAFE (Nuclear Waste Management, Safety and Radiation Research) der Helmholtz-Gemeinschaft untersuchen wir skalenübergreifend das Schädigungs- und Bruchverhalten von bestrahlten Reaktorwerkstoffen. Im Fokus stehen die

Untersuchung von Langzeitbestrahlungseffekten in Reaktordruckbehälterstähle laufender und neuer Reaktoren im Hinblick auf Laufzeitverlängerung
Beurteilung der Bestrahlungstoleranz innovativer Werkstoffe für zukünftige Reaktorkonzepte einschließlich Kernfusion
(e.g. ferritisch/martensitische Chromstähle, oxiddisperionsverfestigte Stähle, neuartige Hochentropielegierungen)

Das methodische Spektrum erlaubt die Betrachtung der gesamten Wirkungskette von Bestrahlungseffekten auf der nm-Skala bis zum makroskopischen mechanischen Werkstoffverhalten. Ziel ist es, Bestrahlungseffekte zu erkennen, besser zu verstehen und zu mildern. Mit den heißen Zellen zur Untersuchung neutronenbestrahlter Materialien und dem Ionenstrahlzentrum für Ionenbestrahlungsexperimente verfügt das HZDR über eine einzigartige Infrastruktur.

Unsere Expertise:

Laufende Projekte

Innovative structural materials for fission and fusion
(INNUMAT, EU, HORIZON-EURATOM, 2022-2026)
European Database for Multiscale Modelling of Radiation Damage
(ENTENTE, EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
Fracture mechanics testing of irradiated RPV steels by means of sub-sized specimens
(FRACTESUS, EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
Structural Materials research for safe Long Term Operation of LWR NPPs
(STRUMAT-LTO, EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
Untersuchungen zum Ausheilverhalten von Reaktordruckbehälterstählen bei niedrigen Temperaturen
(WetAnnealing, BMWI, 2020-2025)
Physical modelling and modelling-oriented experiments for structural materials 2
(IOANIS2, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027, Koordinator HZDR)
In-situ experiments for nuclear applications
(INSITEX, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027)
On the use of small punch as high-throughput screening technique to extract mechanical properties of ion irradiated materials
(SHERPA, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027)

Neuste Publikation

Understanding the effect of phosphorous on the ion-irradiation behaviour of RPV model steels using atom probe tomography and nanoindentation

Sharma, D.; Etienne, A.; Henry, R.; Kaden, C.; Picor, M.; Radiguet, B.

Abstract

Understanding the formation of the embrittling Mn-Ni-Si (MNS)-rich clusters in reactor pressure vessel (RPV) steels is of economic, environmental, and safety importance. Hence we investigated the influence of phosphorous (P) on the formation of MNS-rich clusters in RPV model steels employing atom probe tomography and nanoindentation tests. The atom probe tomography results show that the average number density and volume fraction of clusters decrease slightly with an increase in the bulk P content; however, higher bulk P led to a slight increase in the average diameter of the clusters. A higher amount of bulk P led to higher Cu in the clusters; suggesting synergy between Cu and P. An increase in the irradiation hardening values was observed due to higher bulk P content. This is attributed to the stabilisation of the self-interstitial atoms (SIA) clusters by P. A higher recovery for the sample containing higher bulk P indicated that the SIA clusters dissolved after post-irradiation annealing.

Keywords: Reactor pressure vessel steels; Irradiation effects; Atom probe tomography; Solute clustering; Hardening

Beteiligte Forschungsanlagen

Ionenstrahlzentrum DOI: 10.17815/jlsrf-3-159

Verknüpfte Publikationen

DOI: 10.17815/jlsrf-3-159 is cited by this (Id 37752) publication

Acta Materialia 270(2024), 119859
DOI: 10.1016/j.actamat.2024.119859

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-37752

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Tilo Welz	801/P032	2814	t.welzhzdr.de