对用于应声堆内配置和再循环体系配管的材料,除要求力学性能、焊接性和加工性之外,还要有对利用环境的耐蚀性。特别是因在堆芯周边受到中子和γ射线的辐射,故须思量材料特性随时间的变革及耐蚀性的变革。堆内配置用材主要为316系和304系低碳奥氏体不锈钢,对配置形状和材料强度无特别要求时,不停利用热轧材;对庞大形状部件则不停利用SCS19A、SCS16A等奥氏体系不锈铸钢。别的,对螺栓和销子等要求强度的部件,不停利用固溶强化型不锈钢GXM1等。配管平常利用无缝不锈钢管,管台等特别形状的配管部位不停利用锻钢件。纵然在堆内配置和再循环系配管以外的配置中,利用材料也要求具备同样的特性。
对用于堆内配置和再循环系配管的不锈钢,举行材料和制造办法的选定时,应特别过细怎样防止应力腐蚀裂纹和淘汰辐射的影响。
上世纪70年代,在BWR的SUS304焊接热影响部产生了IGSCC(晶界型应力腐蚀裂纹)。这是因焊接热影响而在晶界析出了Cr的碳化物,陪伴形成了沿晶界相近的耐蚀性低的贫Cr层,即IGSCC因由于敏化作用。厥后不停采用减少了碳含量的低碳不锈钢,以预防这种敏化型裂纹的产生。但对付要求强度的构件,为补充因碳含量下跌造成的强度低下,开辟了参加0.1%N的原子能用不锈钢SUS316NG和SUS304NG。
比年,在BWR的低碳不锈钢制的核应声堆芯护罩及再循环系配管上确认了IGSCC的产生。查明这不是敏化型SCC(应力腐蚀裂纹),而是冷加工引起材料硬化,且因焊接和表面强加工存在的拉伸渣滓应力引发的非敏化型SCC。因此,对应声堆内配置在制造阶段的不锈钢材的断面紧缩率和硬度变革强化了办理,对用砂轮机磨削的表面强加工部位举行了研磨等表面精加工,并在产生焊接渣滓应力部位,采用拉伸渣滓应力减少技能(包罗将配管内侧的焊接部举行应力压缩化的高频加热应力改进法和利用表面喷丸处理的渣滓应力减低法)。近来,以淘汰原来将不锈钢轧制板弯曲、焊接制造的应声堆芯护罩焊接线为目的,也采用了锻造加工护罩;而且,为从环境方面和缓应声堆用水的腐蚀作用而注入了氢。
从减低配置遭受辐射的见解,为将59Co汲取中子而生成的60Co限定到最小限度,须对利用不锈钢的原质猜中混入的Co(钴)杂质举行严格的限定。
在应声堆内配置和再循环体系配管以外的配置,如阀门轴杆、种种泵的叶轮(转子)、轴等,利用了高强度、耐磨性精良的SUS403、SUS431等马氏体系不锈钢和SCS1等铸钢;而且,在要求高强度、耐磨性的部件上,利用了沉淀强化型不锈钢SUS630。别的,游离水分疏散加热器导热管利用了导热系数高、且耐热性也精良的SUS410Ti等铁素体系不锈钢。配管材料虽不停利用碳素钢,但在要求高耐蚀性的部位和大概产生流动助长腐蚀(FAC)的部位,则不停利用低合金钢和奥氏体系不锈钢。