Radiation induced solute clustering in high-Ni reactor pressure vessel steel

Abstract

Este artículo corresponde a un refinado estudio experimental en el que dos técnicas complementarias, una de análisis microestructural (aniquilación de positrones) y una de medida de propiedades mecánicas (dureza por indentación) se emplean para estudiar el proceso de eliminación de los defectos producidos por la irradiación y de su efecto endurecedor en aceros de vasija de alto contenido en Ni (aceros de reactores suecos, especialmente sensibles a la fragilización), después de recocido isócrono a temperaturas crecientes. Este experimento sólo puede realizarse en laboratorios equipados para el manejo seguro de material radiactivo. La aniquilación de positrones es una técnica sensible a la presencia de cavidades (aglomerados de vacantes en la red cristalina) y a la composición química alrededor de ellas. Los resultados experimentales se han interpretado usando un modelo atomístico que permite estimar las energías involucradas en la disolución de los aglomerados formados por la irradiación y emplearlas en un modelo de evolución microestructural. El trabajo realizado, combinando experimento y modelo, revela que el endurecimiento desaparece en dos fases, correspondientes a dos temperaturas diferentes, en la primera de las cuales se disuelven los aglomerados de vacantes, mientras que en la segunda desaparecen los aglomerados de vacantes rodeados de átomos de solutos, en especial manera níquel.