MKM report – Korozní testy Zr slitin v kapalným Pb a simulovaném PWR prostředí

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26722445%3A_____%2F20%3AN0000150" target="_blank" >RIV/26722445:_____/20:N0000150 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

MKM report – Korozní testy Zr slitin v kapalným Pb a simulovaném PWR prostředí

Popis výsledku v původním jazyce

Čtyři Zr slitiny byly exponovány v simulovaném PWR prostředí bez přidáni H2 pří tlaku 16,6 MPa nejdříve pří pokojové teplotě 792 hod a následně při teplotě 350 °C 192 hod (celkově 984 hod). Povrch slitin byl před expozicí upraven broušením jedné strany a leštěním druhé strany, dle přesně definovaných podmínek. Výsledky SEM analýz příčných řezů ukázaly, že nedochází ke koroznímu napadení u žádné ze slitin, ale k vytvoření souvislé pasivační vrstvy oxidu, která muže sloužit k ochraně materiálů před poškozením pří dlouhodobější expozici. Tloušťka vrstvy na broušeném povrchu byla vždy větší ve srovnání s leštěným. Nejhrubší vrstva byla pozorovaná na broušeném povrchu slitiny Zr15Nb. Nelze hovořit o preferované povrchové úpravě, protože ve všech případech dochází k vytvoření poměrně souvislé ochranné vrstvy oxidu. V případě slitin bez Sn byly pozorované mikrotrhliny ve vrstvě oxidu s vice vrstevnatou strukturou. Oxidická vrstva na vzorku s obsahem Sn je naproti tomu výrazně tenčí a kompaktnější bez porozity. Pouze lokálně se v ní vyskytují mikrotrhliny. Vrstvy takového typu jsou účinnější bariérou pro pronikání např. kyslíku do materiálu. V našem případě, v PWR prostředí s nízkou koncentraci kyslíku, mikrotrhliny v slitinách s Sn mohou naopak sloužit ke snížení povrchového napětí ochranné vrstvy, a tak může docházet k zlepšení korozní odolnosti. Všechny slitiny prokázaly dobrou korozní odolnost za daných podmínek v simulovaném prostředí PWR bez H2. Žádoucí jsou další dlouhodobé korozní testy v prostředí s přidaným vodíkem při standardní provozní teplotě 350 °C a korozně-mechanické testy.

Název v anglickém jazyce

MKM report - Corrosion tests of Zr alloys in liquid Pb and simulated PWR environment

Popis výsledku anglicky

Four Zr alloys were exposed in a simulated PWR environment without the addition of H2 at a pressure of 16.6 MPa, first at room temperature for 792 hours and then at 350 ° C for 192 hours (a total of 984 hours). Prior to exposure, the surface of the alloys was treated by grinding one side and polishing the other side, according to precisely defined conditions. The results of SEM analyzes of cross sections showed that there is no corrosion attack on any of the alloys, but the formation of a continuous passivation layer of oxide, which can serve to protect materials from damage during prolonged exposure. The thickness of the layer on the ground surface was always greater compared to the polished one. The thickest layer was observed on the ground surface of the Zr15Nb alloy. We cannot speak of a preferred surface treatment, because in all cases a relatively continuous protective oxide layer is formed. In the case of Sn-free alloys, microcracks were observed in the oxide layer with a multilayer structure. In contrast, the oxide layer on the Sn-containing sample is significantly thinner and more compact without porosity. Microcracks occur only locally in it. Layers of this type are a more effective barrier to the penetration of eg oxygen into the material. In our case, in a PWR environment with a low oxygen concentration, microcracks in Sn alloys can, in turn, serve to reduce the surface tension of the protective layer, and thus the corrosion resistance can be improved. All alloys showed good corrosion resistance under the given conditions in a simulated H2-free PWR environment. Further long-term corrosion tests in an environment with added hydrogen at a standard operating temperature of 350 ° C and corrosion-mechanical tests are desirable.

Druh

V_souhrn - Souhrnná výzkumná zpráva

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TK01030153" target="_blank" >TK01030153: Moderní kovové materiály pro reaktory druhé, třetí a čtvrté generace.</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Počet stran výsledku

31

Místo vydání

Řež

Název nakladatele resp. objednatele

Centrum výzkumu Řež, s.r.o.

Verze

—