Bruchmechanische Werkstoffcharakterisierung zur Überwachung der Neutronenversprödung von Reaktordruckbehältern für den Langzeitbetrieb von Kernkraftwerken

Die Schweizer Richtlinie HSK-AN-425 dient der bruchmechanische Werkstoffcharakterisierung zur Überwachung der Neutronenversprödung von Reaktordruckbehältern für den Langzeitbetrieb von Kernkraftwerken. Eine Besonderheit ist, dass nicht quasistatische, sondern dynamische Bruchzähigkeitskennwerte ermittelt werden. Die Richtlinie deckt den gesamten Bereich der Zähigkeit ferritischer Stähle ab, also vom instabilen Spaltbruch in der Tieflage (tiefe Temperaturen) bis zum duktilen Reissen in der Hochlage (hohe Temperaturen) und dem dazwischen liegenden Bereich des Steilabfalls der Zähigkeit.
Ziel des Forschungsprojektes HSK-AN-6305 war, die zentralen Elemente der neuen Richtlinie HSK-AN-425 Rev. 5 durch experimentelle Überprüfung an vergleichbaren Werkstoffen aus dem RDB Biblis C zu validieren (Einfluss der Risslänge, Fortsetzung der MC im oberen ZSÜ-Bereich). Allfällige Schwachstellen der Richtlinie HSK-AN-425 sind zu korrigieren, bevor sie in der Überwachung der Kernanlagen freigegeben werden kann. Der Einfluss der Probendicke und der Probenart auf die quasistatische MC-Referenztemperatur T0 nach ASTM E 1921 sowie auf die dynamische MC-Referenztemperatur T0d nach HSK-AN-425 ist zu bestimmen (Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Bauteile und Komponenten), und ob bei den Bruchmechanikproben der herkömmliche Ermüdungsanriss durch EDM-Kerben ersetzbar ist.
In dieser Publikation werden die Ergebnisse des Forschungsprojektes HSK-AN-6305 ausführlich vorgestellt.