Специалисты НПО «ЦНИИТМАШ» (входит в «Росатом») разработали новую жаропрочную сталь аустенитного класса для оборудования первого контура перспективного быстрого реактора БР-1200. Материал рассчитан на температуры 500–600°C — это значительно выше, чем у действующих реакторов ВВЭР (320–350°C). Работа выполнена в рамках проекта «Прорыв», направленного на создание замкнутого ядерного топливного цикла.
Зачем нужна новая сталь
БР-1200 — реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Условия эксплуатации экстремальные:
- Высокая температура (до 600°C).
- Мощное радиационное облучение.
- Контакт с жидким свинцом (коррозионная агрессивность).
Требуется материал, сочетающий:
- Радиационную стойкость.
- Коррозионную стойкость в свинце.
- Термическую стабильность при 600°C.
- Длительную прочность.
Характеристики
Новая сталь превосходит по длительной прочности референтный материал ЭП302, который сейчас используется в установках с жидкими металлами, но для более высоких температур уже не подходит.
«Полученный материал сочетает радиационную и коррозионную стойкость, термическую стабильность до 600°C», — Сергей Логашов, замдиректора Института материаловедения ЦНИИТМАШ.
Разработка велась с использованием компьютерного моделирования и с учётом опыта работы с тяжёлыми жидкометаллическими теплоносителями.
Технология сварки
Параллельно учёные протестировали лазерную сварку для соединения:
- Однородных аустенитных сталей.
- Разнородных соединений (аустенит + мартенситно-ферритная сталь).
Результат: лазерная сварка значительно быстрее традиционных дуговых методов, сохраняя высокое качество. Технологию планируют применять как для БР-1200, так и при модернизации действующих ВВЭР и реакторов типа РИТМ.
БР-1200: статус и сроки
БР-1200 — следующий этап после строящегося в Северске опытно-демонстрационного реактора БРЕСТ-ОД-300.
Планы:
- Ввод первого энергоблока с БР-1200 — 2036 год.
- Второго — 2038 год.
Новый материал и сварочные технологии приближают реализацию реакторов IV поколения и масштабирование решений замкнутого ядерного топливного цикла.