Вимоги до металевих матеріалів

Поряд із звичайними металевими матеріалами в енергетичному машинобудуванні та будівництві застосовується ряд спеціальних сплавів.

Для виготовлення котлів і турбін застосовують леговані сталі, що мають високу жароміцність і жаростійкість. Стали для паропроводів, поверхонь нагріву та арматури, крім того, повинні бути достатньо пластичними, мати гарну зварюваність.

Жароміцними називають сталі, Що зберігають необхідну міцність при високій температурі; жаростійкими (окалиностійкими) - сталі, що добре опираються окисленню при високій температурі.

Вуглецеві сталі або сталь 3сп можна застосовувати при температурі до 450-475 ° С. При вищій температурі різко знижуються їх опір повзучості та тривала міцність. Необхідні експлуатаційні властивості сталі за високої температури досягаються їх легуванням присадками молібдену, вольфраму, ванадію, хрому чи бору.

Як котельні та турбінні сталі широко застосовують хромомолібденові та хромомолібденованадієві сталі 12ХМ, 10Х2М, 12ХМФ та ін.

Сталі, що застосовуються для обладнання та трубопроводів радіоактивного контуру атомних електростанцій, повинні мати необхідну міцність і пластичність, при яких забезпечується надійна робота обладнання з урахуванням зміни властивостей металу в процесі тривалої експлуатації при підвищеній температурі та під дією іонізуючого випромінювання.

Широке застосування в реакторобудуванні знаходять аустенітні нержавіючі сталі. Їх використання пов'язане з високою загальною корозійною стійкістю в різних теплоносіях, жароміцністю, технологічністю.

Для деталей і вузлів водоохолоджуваних реакторів використовують корозійностійкі сталі, що містять як основні легуючі елементи 16-26% хрому, 8-22% нікелю, 2-3% молібдену. Вміст домішок фосфору та сірки у реакторних сталях не допускається більше 0,03%. Для забезпечення радіаційної безпеки у сталях не допускається підвищена кількість кобальту, що дає довгоживучі радіоактивні ізотопи. При дії опромінення збільшується межа плинності та знижується пластичність сталі у всьому діапазоні температури. До матеріалів, мало схильних до радіаційного крихтіння, відносяться хромисті мартенситні, а також хромонікелеві сталі.

Матеріали, які застосовуються для реакторобудування, повинні бути стійкими проти корозійного розтріскування, особливо в умовах можливого накопичення хлоридів. Ефективними щодо цього є високонікелеві сплави з 30-45% Ni.