Wissenschaftliche Berichte - FZKA 5750

Kurzfassung

Das Bestrahlungsprojekt MANITU wurde im Rahmen des europäischen Langzeitprogramms für Materialentwicklung für die Kernfusion geplant und durchgeführt. Das Problem der bestrahlungsinduzierten Versprödung bei den in Frage kommenden martensitischen Werkstoffen ist nach wie vor ungelöst. Eine erste Tendenz zeichnete sich jedoch nach der Auswertung der Kerbschlagbiegeversuche an den bis 0,8 dpa bestrahlten miniaturisierten Proben des MANITU-Programms ab. Die neu entwickelten niedrig aktivierbaren 7-10% Cr-W(Ge)VTa-Legierungen weisen gegenüber den modifizierten kommerziellen 10-11 % Cr-NiMoVNb-Stählen bessere mechanische Eigenschaften auf. Im vorliegenden Bericht werden die Ergebnisse aus den instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchen des MANITU-Programms (Bestrahlungsdosis 0,2 dpa, Bestrahlungstemperaturen 250, 300, 350, 400 und 450°C) analysiert und bewertet. Von den untersuchten Legierungen (MANET-I, MANET-II, Kastencharge, OPTIFER-Ia, OPTIFER-II, F82H, 9Cr-2WVTa ORNL 3791) zeigt der ORNL-Stahl das beste Versprödungsverhalten nach Neutronenbestrahlung.

Irradiation Programme MANITU: Results of impact tests with the irradiated materials (0.2 dpa)

Abstract

The irradiation project MANITU was planned and carried out in the frame of the European Long-term Fusion Materials Development Programme. The problem of the irradiation induced embrittlement of possible martensitic alloy candidates is still unsolved. But after the evaluation of sub-size Charpy tests with specimens of MANITU (0.8 dpa) a first tendency was recognizable. The mechanical properties of the newly developed low activation 7-10% Cr-W(Ge)VTa alloys are better compared to the modified commercial 10-11 % Cr-NiMoVNb steels. In the present report the results of instrumented impact tests of the MANITU programme (irradiation dose 0.2 dpa, irradiation temperatures 250, 300, 350, 400, and 450°C) are analysed and assessed. Among all examined alloys (MANET-I, MANET-II, K-heat, OPTIFER-Ia, OPTIFER-II, F82H, 9Cr-2WVTa ORNL 3791) the ORNL steel shows the best embrittlement behaviour after neutron irradiation.