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Dr. Eberhard Altstadt

Leiter
Konstruktions­werkstoffe
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Porträt Dr. Kaden, Cornelia; FWOM

Dr. Cornelia Kaden

c.kaden@hzdr.de, c.heintzeAthzdr.de
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orangener PfeilPublika­tionen

orangener PfeilHeiße Zellen

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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 innovative Werkstoffe für zukünftige Reaktorkonzepte
    (e.g. ferritisch/martensitischen Chromstähle, oxiddisperionsverfestigten Stähle, neuartige Hochentropielegierungen)

Das methodische Spektrum erlaubt die Betrach­tung der gesamten Wirkungs­kette von mikro­struk­turellen Verände­rungen auf der nm-Skala durch bestrah­lungs­induzierte Schädi­gung bis zum makroskopischen mechanischen Werkstoff­verhalten. Ziel ist die Identifikation der Mechanismen der Strahlenschädigung und die Aufklärung von Mikro­struk­tur-Eigen­schaftsbeziehungen. Die Arbeiten tragen zum wissenschaftlichen Hintergrund der Sicherheitsbewertung von Kernreaktoren bei. Mit den heißen Zellen zur Untersuchung neu­tronen­bestrahl­ter Material­ien und dem Ionen­strahl­zentrum für Ionen­bestrah­lungs­experimente verfügt das HZDR über eine einzigartige Infra­struk­tur.

Unsere Expertise:

Laufende Projekte

  • INNUMAT (EU HORIZON-EURATOM, 2022-2026)
  • ENTENTE (EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
  • FRACTESUS (EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
  • STRUMAT-LTO (EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
  • WetAnnealing (BMWI, 2020-2025)
  • IOANIS 2 (EERA-JPNM Pilote Project, 2023 - 2027)
  • INSITEX (EERA-JPNM Pilote Project, 2023 - 2027)
  • SHERPA (EERA-JPNM Pilote Project, 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.

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

Verknüpfte Publikationen

Team

Foto: Gruppenbild der Abteilung

Leitung

NameGeb./Raum+49 351 260Email
Dr. Eberhard Altstadt801/P1512276
e.altstadtAthzdr.de
Dr. Cornelia Kaden801/P1023431
c.kaden@hzdr.de, c.heintzeAthzdr.de

Mitarbeiter

NameGeb./Raum+49 351 260Email
Dr. Frank Bergner801/P1503186
f.bergnerAthzdr.de
Dr. Jann-Erik Brandenburg801/P1522301
j.brandenburgAthzdr.de
Dr. Paul Chekhonin801/P1462149
p.chekhoninAthzdr.de
Vanessa Dykas801/P1053363
v.dykasAthzdr.de
Mario Houska801/P1482242
m.houskaAthzdr.de
Libang Lai801/P1533032
l.laiAthzdr.de
Jens Pietzsch801/P0322814
3550
jens.pietzschAthzdr.de
Dr. Andreas Ulbricht801/P1463155
a.ulbrichtAthzdr.de
Tilo Welz801/P0322814
t.welzAthzdr.de