Зарубежные стали

	C, %	Cr, %	Ni, %	Mn, %	Mo, %	Ti, %	Si, %
AISI304L	<0.03	1620	811	<2			<1
AISI307	<0.08	1820	811	<2			<1
AISI327	<0.08	1719	811	<2			<1
AISI347	<0.05	1719	813	<2		<5 C	<1
AISI316L	<0.03	1618	1014	<2	23		<1
AISI316M	<0.06	16.517.5	1314	<3	22.75		<1
AISI316	<0.08	1618	1014	<3	23		<1
AISI317	<0.08	1820	1115	<3	33.4		<1

Межкристаллитная коррозия

З ависимость химического потенциала от содержания хрома в стали представлена на рисунке. Коррозия не идёт при . В связи с этим можно построить следующую модель, описывающую механизм межкристаллитной коррозии: т.к. углерод имеет более низкую энергию на границах зерён, то он скапливается там. Концентрация углерода повышается, она переходит линию предельной растворимости, и он начинает образовывать карбиды. Из всех элементов в стали лучше всего образует карбиды хром (Cr₂₃C₆). Концентрация хрома падает, вместе с ней падает и химический потенциал.

Коррозионное растрескивание:

В основании трещины значительно быстрее идёт анодное растворение. Из-за этого коррозия может расти очень быстро – до 1.52.5 мм/ч.

В аустенитных сталях высокотемпературное радиационное охрупчивание происходит при температурах больше 600С.

Материалы корпуса реактора

Для ВВР используются стали перлитного класса. В них добавляют хром, молибден и ванадий (последний – как карбидообразователь). Для прокаливаемости добавляют никель.

Примеры: 15Х3МФА, 15Х3НМФА, 15Х2НМФАА (состав 15Х3МФА: 0.110.21% C, 2.03.0% Cr, 0.60.8% Mn, 0.250.35% V, 1.01.5% Ni). В улучшенных (А) сталях содержание серы и фосфора меньше 0.035%, в АА – фосфора меньше 0.001%.

– предел прочности, – предел текучести,  – относительное удлинение.

Для РБМК используются такие стали: 10ХСНД (Cr, Si, Ni, Cu), 15ГНМ (Mn, Ni, Mo), 10ХН1М.

Состояние материала	, МПа	, МПа	
Закалка и высокий отпуск	520	690	8
Область около 150С	860	880	0.7

F – флюенс нейтронов, – изменение температуры хрупко-вязкого перехода.

Тугоплавкие металлы

Свойства	V	Nb	Ta	Cr	Mo	W
Кристаллическая структура	ОЦК	ОЦК	ОЦК	ОЦК	ОЦК	ОЦК
Температура плавления, С	1919	2487	2996	1903	2625	3380
Температура кристаллизации, С	800	940	1250	950	1100	1250
Работа выхода, эВ	4.12	4.01	4.12	4.6	4.2	4.55
Сечение захвата тепловых нейтронов, бн	5.011	1.1	21.12	2.3	2.5	19.2
Сечение захвата быстрых нейтронов, бн	0.03	0.135	0.44	0.0035	0.069	0.19

Все эти металлы окисляются, причём их плёнки не защищают от окисления, и охрупчиваются – это два наиболее серьёзных их недостатка. Также они подвержены вакансионному распуханию.

Н епонятно, каким образом происходит охрупчивание материалов. Есть две гипотезы, согласно одной примеси образуют атмосферы Катрелла вокруг дислокаций, согласно второй, более вероятной, у поликристаллов температура хрупко-вязкого разрушения выше, чем у монокристаллов потому, что дефекты скапливаются на границах зёрен.

Графит

У графита высокая тепло- и электропроводность. Свойства его зависят от технологии. Теоретическая плотность – 2.27 г/см³, механическая – 1.651.75 г/см³. Графит пористый, т.е. он может пропускать газ. Конфигурация слоёв графита может быть как гексагональная, так и ромбическая. При облучении его размеры меняются, т.к. между слоями появляются сначала группы, а потом и диски межузельных атомов, а в слое – вакансии.

Энергия Вигнера: энергия, запасённая при накоплении дефектов в материале. Её необходимо постепенно удалять, например, нагреванием.

Окисление графита: при подходе молекул кислорода к поверхности происходит их взаимодействие с «активными» центрами, из которых выходят CO и CO₂. Для борьбы используются фосфоросодержащие соединения – фосфор находится на активных зонах и окисляется быстрее графита.