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反应堆压力容器钢中溶质元素空位型扩散机理研究
  • ISSN号:1000-6931
  • 期刊名称:《原子能科学技术》
  • 时间:0
  • 分类:TL341[核科学技术—核技术及应用]
  • 作者机构:中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部,北京102413
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划资助项目(2015AA01A303);国家自然科学基金资助项目(51201184,11375270);大型先进压水堆核电站重大专项资助项目(2012ZX06004-005)
中文摘要:

辐照或热老化导致元素偏析和沉淀析出是反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)钢性能退化的主要影响因素,点缺陷与合金/杂质元素结合与扩散是引起元素偏析和沉淀析出的主要原因。本文利用分子动力学方法研究了反应堆压力容器钢中几种主要合金/杂质元素(Cu、Ni、Mn、P)的空位型扩散机理。研究了空位与合金/杂质元素的结合性能;基于多频模型计算了合金/杂质元素的空位风参数和扩散系数。通过计算发现,Cu、P与第1近邻、第2近邻空位均具有较大的结合能,Ni与第2近邻空位具有较大的结合能;溶质元素的空位风均随着温度的升高而增大,表明在高温下合金/杂质元素均倾向通过与空位互换位置而扩散。

英文摘要:

The diffusion of solutes in reactor pressure vessel (RPV) steel, accompanied with point defects, will result in the formation of precipitation and segregation on grain boundary, which will cause the hardening and embrittlement of materials. In order to deepiy understand the performance degradation of RPV steel, the knowledge on solute diffusion mechanism is required. The vacancy-mediated diffusion mechanism of major solutes in RPV steel was studied by molecular dynamics method. Firstly, solute-vacancy interactions were studied. Subsequently, based on multi-frequency model, the vacancy drag factor and diffusion coefficient were calculated. The results show that Cu and P have strong binding energies with vacancies both in the first nearest neighbor (Inn) and the second nearest neighbor (2nn), and Ni has stronger binding energy with 2nn vacancy than 1nn vacancy. The vacancy drag factor increases with temperature, which means that solutes diffuse by exchanging with vacancy at high temperature.

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期刊信息
  • 《原子能科学技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国核工业集团公司
  • 主办单位:中国原子能科学研究院
  • 主编:万钢
  • 地址:北京市275-65信箱
  • 邮编:102413
  • 邮箱:yzk@ciae.ac.cn
  • 电话:010-69358024 69357285
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6931
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2044/TL
  • 邮发代号:82-161
  • 获奖情况:
  • 1991年全国首届国防科技期刊评比一等奖,“四通杯”北京优秀期刊全优期刊奖和全国优秀期刊...,“八五”期间优秀国防科技期刊奖,2011年“百种中...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:7776