Einfluss des Gefüges auf die Neutronenversprödung von Reaktordruckbehälterstählen

Neutronenstrahlen führen zu einer Degradation der mechanischen Eigenschaften niedriglegierter Stähle, die als Neutronenversprödung bezeichnet wird. Sie wirkt sich vorzugsweise als Erhöhung der Übergangstemperatur zwischen sprödem und duktilem Bruchverhalten und in einer Absenkung der Hochlagenbruchenergie aus. Die Größe des Effektes ist von der Neutronendosis abhängig, wird aber darüber hinaus vor allem mit dem Gehalt an bestimmten, versprödungsfördernden Elementen in Verbindung gebracht. Vergleichende Untersuchungen an Proben aus der Wand eines Druckbehälters, aus der Schweiße und der Wärmeeinflusszone oder an Proben aus unterschiedlichen Tiefenlagen eines Druckbehälters zeigen jedoch klar, dass die Gefügeausbildung einen dominierenden Einfluss ausübt. Es werden die Ergebnisse von mechanischen Prüfungen (Charpy-Versuche, Zugversuche, Bruchzähigkeitsbestimmung) nach Bestrahlungen bis 5 x 10 19 n/cm2 [E < 1 MeV] bei 255 °C vorgestellt. Die strahleninduzierten Strukturdefekte werden mit Hilfe der Neutronenkleinwinkelstreuung analysiert. Die erhaltenen Korrelationen zwischen den Änderungen der mechanischen Eigenschaften und den Strukturparametern werden unter dem Aspekt der unterschiedlichen Ausgangsgefüge klassifiziert und hinsichtlich ihrer Verträglichkeit mit bekannten Modellen zum Mechanismus der Neutronenversprödung bewertet.