Коррозия сплавов циркония

Цирконий сильно окисляется воздухом при температуре 300— 400° С, то весьма устойчив в воде. Он пригоден для изготовления защитных оболочек тепловыделяющих элементов, охлаждаемых водой или жидкими металлами (натрием, калием). Нелегированный цирконий теряет свою стойкость в воде при температуре 300—320° С. Следовательно, стойкость его сильно зависит от температуры. С добавлением к цирконию 1,5% олова, 0,12% железа, 0,05% никеля и 0,1% хрома (циркалой 2) окисная пленка не разрушается. Сплав циркалой 2 устойчив в воде и паре при высоких температурах. С увеличением концентрации азота и углерода в сплаве стойкость его в водяном паре при высоком давлении понижается. Стойкость сплава сильно зависит и от состояния его поверхности чем чище обработана поверхность, тем выше стойкость сплава. Гладкая поверхность достигается травлением в 35-процентной азотной кислоте с концентрацией 1—2% фтористого водорода, при комнатной температуре. Скорость равномерной коррозии циркония при высоких температурах обычно не превышает 0,01—0,02 мм год. В воде, содержащей кислород, при температуре 318° С скорость его коррозии составляет 0,01—0,1 мг смР--мес. Поведение циркония в воде-при температуре 316° Сив паре при температуре 400° С одинаково. С повышением давления пара при температуре 400° С от 1 до 100 ат скорость коррозии увеличивается в 20—40 раз. Во время облучения в воде при температуре 283° С и потоке нейтронов 10 п см скорость коррозии сплава циркония была в 50 раз выше, чем без облучения. Срок службы защитных оболочек из циркония примерно два года. [c.297]

З.б.З. КОРРОЗИЯ СПЛАВОВ ЦИРКОНИЯ [c.347]

Коррозия сплавов циркония характеризуется расчетной величиной эффективной энергии активации и удовлетворительно согласуется с экспериментально определенным значением (табл. 31.2). [c.211]

Присутствующие в воде продукты коррозии могут от-кла -ываться на отдельных участках поверхности контура. Доступ кислорода к участкам поверхности металла, находящимся под отложениями продуктов коррозии, затруднен, и пассивации на этих участках не наблюдается, поэтому происходит увеличение скорости коррозии (так называемая подшламовая коррозия). В первом приближении можно принять, что при введении кислорода в химически обессоленную воду скорость коррозии перлитных сталей будет близкой к скорости коррозии перлитной стали в пассивном состоянии. Следует, однако, иметь в виду, что увеличение концентрации кислорода интенсифицирует коррозию сплавов циркония и медных сплавов, а также процесс коррозионного растрескивания аустенитных сталей. [c.214]

Коррозионная стойкость сплавов циркония зависит от состава теплоносителя. Агрессивность среды повышается при наличии в ней фторидов. Поэтому концентрация иона фтора, так же как и хлор-иона, не должна превышать 0,02 мг/кг. Присутствие в среде нелетучих щелочей, особенно гидрата окиси лития, интенсифицирует коррозию сплавов циркония. [c.217]

Коррозия сплавов циркония возрастает также с увеличением содержания кислорода в теплоносителе. В первом приближении можно принять, что коррозия сплавов циркония пропорциональна корню квадратному из концентрации кислорода. Совершенно недопустимо одновременное присутствие в теплоносителе кислорода и аммиака, так как это вызывает существенное увеличение коррозии сплавов циркония. [c.217]

Коррозия сплавов циркония в воде при температурах, близких к 300 °С, идет с водородной деполяризацией. Практически весь атомарный водород, образующийся в ходе катодного процесса водородной деполяризации, растворяется в сплавах циркония. Оболочка ТВЭЛа и технологический канал кипящего реактора соприкасаются с теплоносителем только с одной стороны, поэтому [c.217]

Со стороны реакторного пространства технологический канал контактирует с инертным газом, содержащим некоторое количество кислорода, паров воды, углекислого газа. В этим условиях двойной слой окислов на поверхности сплавов циркония не образуется, поэтому коррозия сплавов циркония со стороны реакторного пространства ниже, чем со стороны, соприкасающейся с водным теплоносителем. При температуре порядка 300 °С отношение интенсивностей коррозии находится в диапазоне 7,45. .. [c.220]

Коррозия сплавов циркония со стороны реакторного пространства не сказывается существенным образом на ресурсе технологических каналов кипящих реакторов. Однако в тех случаях, когда на поверхности сплавов циркония имеются местные дефекты (локальная деформация, [c.220]

Облучение существенным образом влияет на коррозионное поведение циркония и его сплавов в воде при высоких температурах. Так, при бомбардировке Дейтонами в дегазированной воде при температуре 315° С толщина пленки продуктов коррозии на цирконии увеличивается в 10 раз (табл. 1-11). [c.41]

Для сплава циркалой 2, отожженного в -области при постоянной длительности испытаний в водяном паре при температуре 400° С изменение температуры отжига с 500 до 800° С почти не влияет на увеличение массы образцов. С дальнейшим повышением температуры отжига до 1000° С масса образца увеличивается. При испытаниях в воде с температурой 360° С минимальное увеличение массы образца наблюдается после отжига с температуры 700—800° С. При быстром охлаждении зависимость скорости коррозии от температуры закалки та же, что и в случае медленного охлаждения (или отжига). Наибольшую коррозионную стойкость сплав циркония приобретает в том случае, когда в результате отжига выделяются интерметаллические фазы, содержащие железо, никель и хром. Аналогичное явление наблюдается и у других сплавов, содержащих олово в широких пределах концентраций. Последнее обстоятельство свидетельствует о том, что изменение коррозионной стойкости сплавов вследствие различной термообработки определяется наличием в металле железа, никеля и хрома, а не олова. [c.223]

При температуре выше 350—360 °С циркониевые сплавы быстро корродируют. При этой температуре в условиях облучения увеличивается гидратирование циркония. Исследования коррозии сплава Н-1 в воде при 350 °С и 168 ат (16,8 МПа) показали, что увеличение массы образцов за первые 4000 ч составило 2 мг/см , через 13 000 ч (1,5 года) —3 мг/см , через 22 000 ч — 4 мг/см . Испытаниями установлено и эксплуатацией подтверждено, что циркониевые сплавы могут успешно работать в реакторах при температурах стенки оболочки твэла, не превышающих 350 °С. [c.319]

Ядерные топливные элементы, содержащие ядерное топливо, должны быть плакированы нерасщепляющимся материалом для предотвращения коррозии, деформации и потери радиоактивных частиц в охлаждающую жидкость. Ядерные топливные элементы плакируются различными металлами, в частности алюминием, коррозионно-стойкой сталью, магнием и его сплавами, цирконием и его сплавами, никелем, бериллием, ниобием, ванадием, а также графитом. Основными плакирующими металлами являются алюминий, цирконий, магний и коррозионно-стойкая сталь. Выбор плакирующих материалов зависит от их ядерных свойств, химической и физической совместимости с ядерным топливом, коррозионной стойкости и механических свойств. Плакированный слой должен обладать достаточно высоким пределом ползучести, чтобы оказать сопротивление деформации, вызванной давлением газов, вследствие процесса расщепления атомов. [c.102]

В связи с резкой интенсификацией процессов коррозии в кислородсодержащих средах, а также падением сопротивления ползучести конструкционные сплавы циркония с 1—2,5 мае. % Nb применяют до температур не выше 350 °С. При этом содержание [c.61]

В средах, не содержащих активаторов, в частности в чистой воде, сплавы алюминия разрушаются в контакте с аустенитной сталью. Для защиты алюминия от коррозии между ними и сталью вставляются прокладки из сплавов циркония и титана. Существенно снижает контактную коррозию алюминия анодирование. Особенно эффективно так называемое толстослойное или черное анодирование. При этом на поверхности сплавов алюминия образуется окисная пленка толщиной до 100 мкм. Обычное анодирование, дающее окисную пленку толщиной до 12 мкм, в этом смысле менее эффективно. Для снижения коррозии сплавов алюминия при контакте с медью и ее сплавами поверхность изделий из меди и ее сплавов в местах контакта с алюминием следует кадмировать или цинковать. В ряде случаев целесообразно разделять алюминий и медь прокладками из цинка или кадмия. [c.606]

КИСЛОТОСТОЙКОЙ стали будет лишь интенсифицировать процесс. Отсюда следует, что если в процессе фреттинг-коррозии разрушается лишь наружная поверхность окис-ной пленки, то ресурс изделий из циркония не снижается. Если же при взаимодействии с изделиями из кислотостойкой стали разрушается сам сплав циркония, то конструкция будет неработоспособна вне зависимости от того, протекает ли процесс коррозии или нет. [c.220]

ЧТО также снижает коррозионную стойкость. Для увеличения коррозионной стойкости изделия из сплавов циркония подвергают травлению на глубину 10. .. 20 мкм (удалйется загрязненный или деформированный слой металла). Травление осуществляется обычно в растворе, состоящем из смеси плавиковой и азотной кислот. После травления поверхность изделий тщательно промывается. Если промывка ведется недостаточно тщательно, то даже следы травильного раствора, оставшиеся на поверхности, интенсифицируют коррозию сплавов циркония. [c.217]

Оболочка ТВЭЛа или технологический канал в процессе эксплуатации может подвергаться механическому воздействию со стороны приспособлений, удерживающих ТВЭЛы в тепловыделяющей сборке и изготовленных из аустенит-ной стали в этом может нарушаться целость защитной окисной пленки на поверхности сплавов циркония (фрет-тинг-коррозия). Оценивая опасность этого процесса, необходимо учитывать, что по истечении определенного отрезка времени процесс коррозии сплавов циркония будет протекать по линейному закону. Образующаяся при йтом белая окисная пленка осыпается с поверхности. В этом случае взаимодействие ТВЭЛа с изделиями из [c.219]

Автор начал проводить свои исследования несколько лет назад после того, как из США были получены сведения о сплаве циркалой 2. Так как американцы уже показали, что устойчивость этого сплава в воде при 300° С очень высока, не было необходимости искать новый стойкий сплав, и автор начал изучать механизм коррозии сплавов циркония с целью объяснения защитной роли других элементов в циркалое 2. [c.187]

У некоторых сплавов урана влияние радиации на коррозию оказалось значительным, однако причины этого полностью не выяснены. Например, сплав 3% ЫЬ—и, имеющий умеренную стойкость в воде при 260 °С, после облучения разрушается в этих условиях в течение 1 ч. Коррозия сплава циркония (циркалой-2 см. гл. XX111) при 250 °С в разбавленном растворе сернокислого уранила, содержащего небольшие количества Н2504 и Си304, значительно возросла в результате облучения в реакторе [34], [c.119]

Сплавы системы Т1 — 2г представляют собой однофазный твердый раствор. При содержании Ъ% 7л наблюдается сильное упрочнение сплава при этом пластичность остается высоком. Коррозионная стойкость сплавов титана с цирконием в разбавленных растворах ИС1, Н2504 и др. тем выше, чем больше содержится в них циркония (рис. 194)-Так, в 15%-ном растворе НС1 при 60° С скорость коррозии титана в 2 раза выше скорости коррозии его сплава с 5% 2г и в 160 раз выше скорости коррозии сплава с 50% 2г. В 65%-ной НКОз прн 100° С, в концентрированной муравьиной кислоте при 40° С коррозионные потери сплава Т1—2г пс поевышают 0,004 г/(л2-ч). [c.286]

Промышленные испытания сплавов циркония. В работающих реакторах экспозиции сплавов типа циркалой до сих пор ограничены температурами и временами, соответствующими области до перелома при более обширных внереакторных испытаниях. Экспозиции, включающие область после перелома, редки в эксплуатации и не будут пока оцениваться. Как рассмотрено в деталях ниже, коррозионные данные, полученные до сих пор в действующих реакторах, соответствуют, в общем, результатам петлевых испытаний. Коррозия в BWR со свободным кислородом в теплоносителе (0г = 0,2—0,3 см 1кг) ускоренная. Коррозия в PWR с растворенным водородом в теплоносителе (Нг = 25—35 см 1кг) практически одинакова со скоростью коррозии во внереакторных испытаниях за то же время и при той же температуре как с борной кислотой (мягкое регулирование), так и без нее. [c.249]

Как и в предыдущем случае продукты радиолиза, являясь эффективными деполяризаторами, увеличивают скорость коррозионных процессов. По данным И. К. Доусона [1,34], в реакторах с газовым охлаждением, где в качестве теплоносителя применяется углекислый газ с температурой до 350° С, облучение (нейтроны и улучи) не влияет существенным образом на скорость коррозии сплавов магния и циркония. [c.40]

Железо, никель и в меньшей степени хром увеличивают коррозионную стойкость циркония, задерживая наступление стадии ускоренной коррозии как в воде, так и в паре. В том случае, когда цирконий загрязнен азотом, углеродом или другими вредными примесями, железо, никель и хром сообщают ему меньшую коррозионную стойкость, чем олово. Максимальная коррозионная стойкость достигается при добавлении в сплав 0,25% железа и никеля (в сумме) [111,231 111,243]. Увеличение суммарной концентрации этих элементов в сплаве свыше 0,5% приводит к ухудшению его коррозионной стойкости. В значительной степени стойкость сплавов, легированных железом и никелем, зависит от термообработки и структуры металла. Сплавы, легированные до 2% железом, никелем и хромом порознь или в сочетании друг с другом, имеют более высокую коррозионную стойкость в водяном паре при температуре 400— 815° С, чем кристаллический прутковый цирконий. Интересно отметить, что при введении в цирконий 0,1% никеля или железа и 0,5% платины коррозионные потери уменьшаются, но увеличивается количество водорода, выделившегося в процессе коррозии [111,228]. Последнее обстоятельство позволяет предполагать, что указанные легирующие компоненты действуют в данном случае как эффективные катодные присадки. Увеличение скорости катодного процесса при введении в цирконий этих металлов приводит к смещению стационарного потенциала в положительную сторону. При этом стационарный потенциал смещается в область пассивации и скорость коррозионного процесса соответственно уменьшается. По данным М. Е. Страуманиса [111,240], введение в плавиковую кислоту ионов платины приводит к пассивации циркония. Это еще раз подтверждает, что легирующие компоненты — железо и никель можно рассматривать как эффективные катодные присадки. Катодная поляризация смещает стационарный потенциал циркония и его сплавов в отрицательную сторону (в область активного растворения) и тем самым вызывает увеличение скорости коррозии [111,228]. В сплаве циркония, легированном 0,1% железа и 0,1% никеля, количество гидридов больше, чем в нелегированном. Следовательно, скорость катодного процесса разряда ионов водорода увеличивается при легировании циркония железом и никелем. Характер окисной пленки в этом случае, видимо, не является решающим в определении коррозионной стойкости циркония. Величина емкости при легировании циркония железом, никелем, оловом возрастает в 5—10 раз, в то время как скорость коррозии остается практически постоянной [c.221]

Эти же авторы установили, что пленка, образовавшаяся на цирконии в воде при температуре 328 С, разрушается в процессе катодной поляризации образца, как при температуре испытаний, так и при комнатной. Однако прямой зависимости между повреждением пленки и количеством выделившегося водорода нет. Как указывалось выше, увеличение содержания водорода в цирконии до 50 мг кг на его коррозионной стойкости в воде при высокой температуре не отражается. В паре при температуре 370° С у циркония с концентрацией 10 000 мг кг водорода, увеличение массы за 42 суток в три раза превышало это увеличение при концентрации водорода в цирконии 4 мг1кг. Из имеющихся данных невозможно установить, как диффундирует водород через окисную пленку к металлу — в виде молекулы или в виде иона. Томас [111,234] считает, что меньшее поглощение водорода сплавами циркония с оловом объясняется уменьшением скорости диффузии водорода под влиянием стремления ионов и п" к ассоциации в окисной решетке. Образование же гидридов циркония на поверхности раздела металл — окисел может привести к нарушению сцепления окисного слоя с поверхностью металла и в результате — к более быстрой точечной коррозии, а иногда — к разрыхлению окисла. В последнем случае образование гидрида является причиной перехода от первоначальной (небольшой) скорости коррозии к последующему быстрому разрушению. Другие исследователи полагают, что гидридные включения способствуют защите циркония от коррозии в пределах ограниченной области, а коррозионно стойкий материал защищается равномерно распределенными включениями. При распределении же включений лишь по границам зерен цирконий корродирует интенсивно. [c.222]

Как уже указывалось ранее, железо повышает коррозионную стойкость сплавов цирконий — олово в воде. Аналогичный эффект наблюдается и при введении в него никеля и хрома и притом не только в воде, но и в водяном паре при температуре 400° С. Более повышенная коррозионная стойкость сплавов в этом случае объясняется замедлением перехода к стадии ускоренной коррозии. Оптимальные концентрации легирующих компонентов в этих сплавах, по-видимому, следующие олова — 0,25—2,5% железа, никеля и хрома — 0,1—1,0%. При этом концентрация олова в цирконии зависит от количества загрязнений в нем. В сплаве с концентрацией 1% олова и 0,2—2% ниобия увеличение концентрации молибдена с 0,7 до 2% или тантала с 0,02 до 2,2% приводит к уменьшению скорости коррозии. Введение в сплав до 0,37% кислорода не оказывает влияния на стойкость сплавов этого же типа. Сплав циркалой 2 с концентрацией 1,5% олова, 0,12% железа, 0,10% хрома, 0,05% ниобия, <0,006% азота, <0,005% алюминия и <0,005% титана нашел широкое применение в ядерных реакторах с водяным охлаждением. Скорость коррозии этого сплава после выдержки в водяном паре при температуре 400° С в течение 41 суток составляет 1 мг1дмг -сут [c.222]

Растягивающие напряжения (до предела текучести) не увеличили скорости коррозии циркония. Влияние деформации в холодном и горячем состоянии на коррозионную стойкость циркония весьма незначительно. Деформация выше 10—20% при температурах 843—954° С приводит к несколько более низкой коррозионной стойкости при температуре 343° С по сравнению с материалом, отожженным при этих же температурах. Деформация порядка 60% при температурах от комнатной до 788° С, по-видимому, на скорость коррозии не влияет. Двойные и многокомпонентные сплавы циркония исследовались Р. С. Амбарцу1цяном и его сотрудниками [111,243]. Высокую стойкость в воде при температуре 350° С имеет сплав с концентрацией 0,5% тантала. Сплавы с более высокой концентрацией тантала не перспективны ввиду возрастающего сечения поглощения тепловых нейтронов. После испытаний в течение 6500—8000 час при температуре 350—400° С на этом сплаве образуется черная блестящая плотная окисная пленка, толщиной не болеее 20—35 мк. При температуре 450° С по проществии 1400—2500 час испытаний на поверхности этой пленки появляются участки коричневого цвета со стекловидной поверхностью. На этих участках имеются микротрещины, а впоследствии на них происходит вспучивание и отслаивание пленки и начинается этап ускоренного разрущения металла. Сплавы циркония, легированные 0,4—0,5% вольфрама, ведут себя также, как и сплавы, легированные 0,5% тантала. При совместном легировании циркония 0,3% тантала и 0,4% вольфрама, период ускоренной коррозии не наступает в течение 6000 час испытаний. [c.224]

Отличительная особенность сплавов циркония с ниобием — отсутствие в местах отслаивания пленки порошкообразных продуктов коррозии. В местах, где происходит отслаивание окисной пленки, вновь образуется новая загцитная пленка. В отличие от нелегированного циркония, начало растрескивания и отслаивания окисной пленки на сплаве, легированном ниобием, не сопровождается катастрофическим разрушением металла. Сплавы циркония с концентрацией 1 % ниобия имеют высокую коррозионную стойкость в воде при температуре 350° С в течение 7500 час испытаний и в водяном паре при температуре 400° С в течение 5000 час. Растрескивание и отслаивание окисной пленки в этом случае не,происходит, толщина пленки не превышает 15—35 мк. Эти же сплавы не разрушаются (без отслаивания окисной пленки) при температуре 450° С по прошествии 4500—5000 час испытаний. Толщина пленки при этом составляет не более 80 мк с повышением концентрации ниобия в сплавах скорость роста пленки увеличивается, а время до начала растрескивания и отслаивания сокращается. Сплавы, легированные 2— 2,5% ниобия, имеют высокую коррозионную стойкость в воде при температуре 350° Сив водяном паре при температуре 400° С в течение 6000 час. Отслаивание пленки не наблюдается. При температуре 350° С окисная пленка у сплава с концентрацией 5% ниобия начинает растрескиваться и отслаиваться через 3000 час. [c.225]

В связи с тем, что чистый цирконий ввиду отсутствия у него стабильных антикоррозионных и механических свойств для массового производства защитных оболочек непригоден, были исследованы его сплавы с танталом, ниобием, оловом, никелем и железом. Самым подходящим из них для этой цели оказался сплав циркония с концентрацией 1% ниобия. Это объясняется тем, что такой сплав при повышенных температурах обладает более высокими механическими свойствами (предел текучести при температуре 300° С равен 12 /сГ/.м>Р), чем остальные кроме того, производство этого сплава значительно проще, чем многокомпонентных сплавов, в состав которых должны входить олово, железо и никель. Что касается кассет реактора, то они должны работать при перепаде давления около 1,5 ат, а для этого необходимо, чтобы материал, из которого изготовляют кассеты, имел более высокие механические свойства. Таким требованиям отвечает сплав с концентрацией 2,5% ниобия, обладающий хорошей коррозионной стойкостью при температуре 300° С с высокими механическими свойствами. Толщина защитной оболочки для тепловыделяющего элемента из сплава циркония составляет 0,6 мм. Скорость коррозии циркониевых сплавов в воде при температуре 300° С примерно 1,4 мг1м час. [c.298]

Весьма обстоятельно исследовалось влияние отложений продуктов коррозии на кризис теплоотдачи в работе [3.105]. Опыты проводились в кольцевом канале (6=2 мм) с внутренней обогреваемой трубкой из сплава циркония с добавкой 1 % ниобия. Исследовалось влияние химического состава и концентрации продуктов коррозии л елеза, меди, кальция, значения pH, структуры и толщины слоя отложений на критический тепловой ноток. Режимные параметры менялись в следующих пределах давление р = 7,0 МПа, массовая скорость pw = 1250—5000 кГ/м -с, относительная энтальпия X изменялась от —0,309 до 0,168. Образование отложений происходило в контуре при значениях pH = 4—9. Для этого в контур вводились дозированные окислы железа и меди, а также раствор сульфата кальция. Исследовались в основном два тина отложений в нервом основу составлял магнетит (до 80%), во втором — кальций и магний (до 42%), содержание меди составляло до 18%. Было установлено, что отложения значительно уменьшают д р. Так, например, разница в значениях критической нагрузки для ботл = 9—15 мкм по сравнению с данными по кр на чистой поверхности при х = О составляет 79%. В случае ботл = = 48—90 мкм разница в кр достигает даже 146%. Наиболее резкое изменение q p происходит с увеличением толщины отложений до 5—15 мкм. С дальнейшим увеличением ботл критическая тепловая нагрузка меняется незначительно. [c.142]

Этот процесс травления широко применяется в технологии производства изделий из циркониевых сплавов. Равномерная оксидная пленка ZtQq придает поверхности циркониевых сплавов темный, почти черный цвет и является защитой против взаимодействия с кислородом и водородом до тех пор, пока на ней нет дефектов. Сдерживают коррозию также пленки, образующиеся на сплавах циркония, легированных железом и медью, а легирование ниобием понижает активность процесса поглощения водорода. [c.319]

Экспериментально показано, что при выдеркке труб из сплава циркония в атмосфере водяного пара при 773 К и давлении 10,5 МПа наблюдается высокая стойкость к сфероидальной коррозии, если трубы имеют радиальную текстуру, т.е. базисные плоскости параллельны внутренней поверхности. В десятки раз увеличивается длительная прочность цвркониешх труб о радиальной текстурой, находящихся под внутренним давлением в парах иода, по сравнению с трубами, имеющими радиально-тангенциальную текстуру. [c.31]

Основным конструкционным материалом первого контура ВВЭР является аустенитная хромоникелевая сталь 08Х18Н10Т. Кроме этого, в контуре имеются узлы, изготовленные из стали перлитного класса, например, из стали 20. Оболочки тепловыделяющих элементов изготовлены из сплава циркония с 1 % ниобия (сплав Н-1). В активной зоне также применяется сплав циркония с 2,5 % ниобия (сплав Н-2,5). Корпус реактора изготовляется из высокопрочной стали 48ТС-2 или 15Х2НМ. Для предотвращения загрязнения теплоносителя продуктами коррозии на корпус реактора наплавляется слой из аустенитной стали. [c.208]

И водород поступает в сплав циркония также только с одной стороны оболочки ТВЭЛа или технологического канала и диффундирует к другой его поверхности, на которой концентрация водорода в первом приближении может быть принята равной нулю. В процессе диффузии через металл атомы водорода взаимодействуют с дислокациями и образуют около них облака Коттрелла. Можно принять, что в облаке Коттрелла находится столько же атомов водорода, сколько атомов металла в ядре дислокации, а именно — 40. В этом случае концентрация водорода в сплавах циркония приблизительно равна 3,2 10 р% мае., где р — плотность дислокаций. Обычно в изделиях из сплавов циркония р 10 см . Отсюда содержание водорода, выделившегося в процессе коррозии, в сплавах циркония близко значению 3-10 % мае. Растворимость водорода в сплавах циркония при комнатной температуре существенно меньше. В связи с этим при остановке реактора в оболочках ТВЭЛов и технологических каналах, изготовленных из сплавов циркония, образуются гидриды циркония. Вследствие локальной пластической деформации плотность дислокаций может возрастать до 10 см" . В этом случае концентрация водорода в сплаве циркония составит 0,03 %, что близко к концентрации водорода, при которой может происходить водородное охрупчивание. Поэтому совершенно необходимо исключать локальную пластическую деформацию изделий из сплавов циркония. [c.218]

Следовательно, в результате 1иоследова Ний автору удалось устаиовить, что водород, образующийся при катодной поляризации, проходя через окионые пленки на сплавах циркония или проникая в металл, может вызвать растрескивание этих пленок и ухудшить их защитные свойства. Защитные элементы цирка-лоя 2 стабилизируют (Окисел от вредного действия водорода, препятствуя его проникновению в окись и в металл. При коррозии циркония, полученного по методу Кролля, в водяном паре водород не только способствует растрескиванию окисла, но также увеличивает скорость роста пленок, по крайней мере, в начальный период реакции. [c.197]

Известно, как важно для конструирования реакторов с водяным охлаждением знать устойчивость различных конструкционных материалов к коррозии под высоким давлением и при высокой температуре. В температурном интервале около 300— 350° С для изготовления трубопроводов и темплообменников могут быть использованы материалы двух типов сплавы циркония и нержавеющие стали. Поскольку материалы первого типа очень дороги, то большей частью используют нержавеющие стали. Проблемы коррозии нержавеющих сталей в воде при высокой температуре изучаются с тех пор, как началось использование этих сталей для изготовления перегревателей тепловых электростанций. Однако при этом всегда имелись в виду промышленные воды с весьма относительной степенью чистоты, в то время как в ядерной технике используется вода очень высокой чистоты. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...