Fenômenos de precipitação assistidos por irradiação nos aços inoxidáveis austenítcos (sic) AISI 348 e AISI 316L

Abstract

Aços inoxidáveis austeníticos são classes de materiais normalmente utilizadas em núcleos de reatores nucleares, onde as condições de operação introduzem altos níveis de danos por irradiação nestes componentes. O uso de reatores de teste para entendimento do comportamento do material é uma técnica eficiente, porém de alto custo e demora, essas restrições são barreiras ao avanço do conhecimento de danos por radiação. Nesta pesquisa a estabilidade estrutural de aços austeníticos inoxidáveis será investigada, com a simulação das condições de danos semelhantes ao fluxo de nêutrons com o uso de íons acelerados em um intervalo de tempo significativamente menor. Aços AISI 316L e AISI 348 foram irradiados com íons pesados (Au - 5 MeV) até uma dose na ordem de 40 dpa em uma faixa de temperatura de 300-450oC para provocar alterações microestruturais. Após a irradiação as amostras foram caracterizadas e apresentaram alterações nas microestruturas, apresentando alterações nos fenômenos de precipitação. As microestruturas obtidas, assemelham-se às irradiadas com nêutrons em reatores reais, o que viabiliza o estudo de estabilidade com o feixe de íons.

Austenitic Stainless Steels compose a class of materials usually used in nuclear reactors cores that work the operations conditions, where there is intense radiation damage upon the components due to exposure. The use of test reactors for understanding of the material behavior is an efficient technique; however it takes a lot of time and is expensive. These restrictions are barriers to the knowledge development of radiation damage. In this research, Stainless Steels structural stability will be investigated, creating similar damage conditions as the neutron flux using irradiated ions in a much shorter amount of time. AISI 316L and AISI 348 Steels were irradiated with heavy ions (Au – 5Mev) until a a dose at the order of 40 dpa, at 300-450 celsius to induce microstructural changes. After the irradiation, the samples were characterized and revealed modification in their microstructure and on the precipitation phenomenons. The obtained microstructures resemble to the ones irradiated with neutrons in real reactors, which enable the study about ion beam stability.