Resumen de Caracterización mecánica y microestructural de aceros de baja activación candidatos como primera pared en los reactores de fusión por confinamiento magnético

M. T. Hernández, J. Lapeña, G. de Diego, Mario Schirra

• español

  Actualmente, se está estudiando de forma paralela al desarrollo del diseño de los reactores de fusión los posibles materiales a emplear en estos. Una de las cuestiones más críticas en esta investigación es la selección del material estructural a emplear como primera pared y envoltura. En el presente trabajo se estudian tres aleaciones de diseño alemán de baja activación, en las que se ha sustituido el niobio por tantalio o por cerio. Los resultados mecánicos muestran que las aleaciones, en las que se ha añadido cerio de forma controlada, están en la línea de las de baja activación existentes hasta ahora, pero la adición de tantalio presenta problemas al provocar una precipitación primaria y masiva de carburos TaC3 que desestabiliza la matriz y origina cambios microestructurales muy acusados. Así, ocurre un descenso en las propiedades mecánicas en torno a los 600 °C, que la incapacita para la aplicación como primera pared, ya que la temperatura de trabajo de ésta se halla en torno a los 550 °C.

• English

  Currently, the design development of fusion reactors and the possible materials to use in them are being studied in parallel. One of the most critical problems in this research is the structural material selection for the first wall and blanket. The aim of the present work is to study three low activation alloys designed in Germany in which niobium has been substituted by tantalum or cerium. The mechanical results show that the alloys containing cerium are in the same order of the low activation materials known to date, but the tantalum doped alloy produces TaC3 precipitation that destabilizes the matrix and provokes large microstructural changes. This causes a decrease of the mechanical properties at about 600 °C. This fact makes this alloy unsuitable for the first wall on fusion reactors, because the working temperature is near 550 °C.