h

284 9. Materiały odporne na promieniowanie

ganem i molibdenem, a pierwsza z nich dodatkowo zawiera niewielkie ilości niklu i chromu. Cechują się one dobrą wytrzymałością, ciągliwością i spawalnością.

Warunki techniczne ASTM na te stale wymagają niskich zawartości zanieczyszczeń (mniej niż 0,012 % P i 0,015 % S), a szczególnie miedzi (mniej niż 0,1 %) oraz wanadu (mniej niż 0,06 %).

Spektralne badania granic ziam i powierzchni przełomów wykazały w tych miejscach nadzwyczaj wysoką zawartość siarki. Powierzchnie przełomów połączeń spawanych zawierały jej ponad 10 % przy ogólnej zawartości siarki w stali wynoszącej około 0,010 %.

Jednak te ferrytyczne stale szybko tracą wytrzymałość w podwyższonych temperaturach i nie są dostatecznie odporne na korozję. Dlatego wszystkie wewnętrzne powierzchnie elementów składowych pierwotnego obiegu są platerowane chromoniklową austenityczną stalą nierdzewną serii 300 AISI (tabl. 9.3). Skład chemiczny tych i innych stali używanych w budowie reaktorów jądrowych zawierają tablice 9.3 i 9.4.

Stosuje się również następujące stale: 304 (H18N9), 316(H18N12), 304L i 316L zawierające molibden. Litera L oznacza gatunek stali, w której zawartość węgla wynosi około 0,03 %. Stale wytapiane metodami klasycznymi zawierają go około 0,08 %. Te niskowęglowe gatunki są przede wszystkim bardziej odporne na korozję, zwłaszcza międzykrystaliczną i naprężeniową. Skład chemiczny stali austenitycznych stosowanych w innych krajach, w tym w Rosji, jest porównywalny ze stalami amerykańskimi.

Korpusy reaktorów ciekłometalicznych pracujących w wyższych temperaturach niż wodne, są w całości wykonywane ze stali 304 i 316. Konieczna jest tu bowiem wyższa odporność na pełzanie. Korpusy współczesnych modyfikacji reaktorów HTGR (High Temperaturę Gas - Carbon Reactor), tj. reaktorów wysokotemperaturowych gazowo - grafitowych, pracują w temperaturze około 700 °C i ciśnieniu w aktywnej strefie wynoszącym 7,25 MPa. Wykonuje się je ze stopów na bazie niklu i kobaltu, a pierwiastkami stopowymi są: Cr i Mo. Wytrzymałość na pełzanie tych stopów w temperaturze 650 °C dwukrotnie przekracza wytrzymałość stali 18.8. W wyższych temperaturach różnica ta jest jeszcze większa (rys. 9.10).

Tablica 9.3

Skład chemiczny stali stosowanych w budowie reaktorów atomowych

Gatunek

Zawartość pierwiastków stopowych, %

stali

Inne

Stale węglowe i niskostopowe

IklSI (USA) A508/2 A533

0,27

0,23

0,15-M),3

0,7

1,15+1,5

0,35

0,7

0,6

0,45+0,6

0,05

Cu<0,l i CiKO.l |

Stale nierdzewne ferrytyczne

lAISI (USA) 403 410	0,15 0,15	0,5 1,0	-	11,5+13,0 11,5+13,5		1,0 1,0		1
\|Sandvik (Szwecja^
HT9	0,20	0,4	1,0	11,5	-	0,55	0,3	0,5W J
Francja
R8	0,10	0,3	2,0	9,5	-	1,0	0,35	0,5Nb \|\|
Japonia
(HCM9M)	<0,06	0,5	1,8+2,2	8+10	-	0,3+0,7	-	-
Stale nierdzewne austenityczne
lAISI (USA)
304	0,08	1,0	2,0	18+20	8+12	2,0
304L	0,03	1,0	2,0	18+20	8+12	2,0
316	0,08	1,0	2,0	16+18	10+14	2,0
316L	0,03	1,0	2,0	16+18	10+14	2+3
321	0,08	1,0	-	17+19	9+12	-		Ti>5*%C
347	0,08	1,0	2,0	17+19	9+13	-		4b>10x%cf
GOST (Rosja)
12H18N10T	0,12	0,80	2,0	17+19	9+11	-		Ti>5*%C \|
08H17N13M2T	0,08	0,80	2,0	16+18	12+14	2+3		Ti>5 *%C I
! 08H18N12Nb	0,08	0,80	2,0	17+19	11+131	-	F	1 O X V© 1jL

Zawartość S i P <0,030%