A post-irradiation annealing study was conducted with use of reactor pressure vessel (RPV) steel A533B Cl.1 base metal irradiated at about 280℃ with a dose of $4.84\times10^{18}n/㎠$. Microhardness and positron annihilation (PA) methods were used to obtain better understanding of recovery of radiation hardening.
Isochronal anneal experiments indicate that two recovery processes occur during annealing of irradiated specimens. The first recovery process occurs in the temperature range of 280-305℃. The variations of Ip, Iw and R parameters indicate that formation of vacancy clusters by vacancy agglomeration and annihilation of monovacancies from defect surfaces are associated with the first recovery process. The second recovery process occurs in 405-490℃ and positron annihilation parameters measured indicate that dissolution of carbon atoms decorated around vacancy-type defects and other possible precipitates, and annihilation of monovacancies are attributed to the second recovery process. It is further indicated that radiation anneal hardening (RAH) in the mid-temperature range of 305-405℃ between the temperature ranges for the two process occurs due to formation of carbon-decorated vacancy clusters and precipitates.
The activation energy, order of reaction and other characteristics of recovery processes were determined by the Meechan-Brinkman method. The activation energy for the first recovery process was determined as 1.76 eV and that for the second recovery process as 2.00 eV. These values are lower than those obtained by other workers. This difference may be attributed to the lower copper content of the RPV steel used in the present study.
The order of reaction for the first recovery process was determined as 1.78, while that for the second recovery process as 1.67. Non-integer orders of reaction for recovery processes seem to be attributed to the fact that several mechanisms for the first order and the second order of reaction are compounded in one process. This result also supports for the above conclusions from mesurements of PA parameters.
약 280℃에서 $4.84\times10^{18}n/㎠$ 의 중성자 조사를 받은 원자로 압력용기강 A533B Cl.1 기지금속(base metal)을 조사후 열처리한 후, 미세경도와 양전자 소멸법을 동시에 사용해서 조사경화 회복에 관한 더 정확한 연구를 하였다.
등시소둔 실험에 의해 2 가지 회복과정이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 첫번째 회복과정은 280-350℃ 사이에서 일어나며 양전자 소멸의 몇가지 파라메타 즉, 양전자 수명, 양전자 소멸밀도와 Ip, Iw와 R 파라메타에 의해 이 회복과정에서는 공공응집(agglomeration of vacancies) 과 단위공공의 소멸(annihilation of monovacancies)이 일어난다는 것을 알 수 있었다. 또한 두번째 회복과정은 405℃ 이상의 고온에서 발생하며, 이 들 파라메타에 의해 공공형 결함 주위에 부착되었던 탄소원자의 용해, 석출물의 용해 그리고 단위공공의 소멸이 이 회복과정에서 일어나고 있다는 것을 알 수 있었다. 그리고 이 중간과정인 305-405℃에서는 탄소가 부착된 공공결집체 (vacancy clusters) 의 형성과 석출물의 형성에 의한 소둔중 경화 (radiation anneal hardening)가 일어나고 있는 것을 알 수 있었다.
Meechan-Brinkman 방법을 이용하여 활성화 에너지와 반응차수 및 그외 회복특성을 구하였다. 첫번째 회복과정에서는 활성화 에너지가 1.76eV로, 두번째 회복과정에서는 2.00eV 로 결정되었다. 이 값은 다른 연구결과에 비해 낮은 편인데 이 차이는 이 연구에서 사용된 압력용기강의 낮은 탄소양에 의한 것으로 생각된다. 또한 반응차수는 첫번째 회복과정에서는 1.78로 두번째 회복과정에서는 1.67로 결정되었다. 회복과정에서의 반응차수가 정수가 아닌 것은 한 회복과정에 1차나 2차의 반응차수를 가진 몇가지 기구들이 복합되어 있기 때문인 것으로 생각된다. 이것은 양전자 소멸의 몇가지 파라메타에 의한 결과를 뒷받침한다.
