ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ХРОМОВОГО ПОКРЫТИЯ С ОБОЛОЧКОЙ ТВЭЛА ИЗ СТАЛИ ЭП823-Ш В ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР 420–650 °С
https://doi.org/10.26583/vestnik.2024.354
EDN: TPOLQW
Аннотация
Хромовое покрытие может увеличить коррозионную стойкость оболочки твэла из стали ЭП823-Ш в среде жидкого свинца при температуре до 650 °С. В свою очередь целесообразно блокировать диффузионное взаимодействие хромового покрытия и стали в течение всего периода эксплуатации твэла. Электронно-микроскопические исследования образцов после высокотемпературных испытаний показали наличие слоя взаимодействия «покрытие-сталь». При температуре 420 °C и времени выдержки 1000 ч хромовое покрытие сохранило адгезию, взаимодействия между покрытием и сталью не наблюдалось. Однако при испытании 540 и 650 °C и времени выдержки 1000 ч на границе «покрытие-сталь» появляется неравномерный по толщине слой взаимодействия в пределах 150–600 нм. Этот слой имеет сложный состав и блокирует дальнейшую взаимную диффузию компонентов стали и покрытия друг в друга. Сталь ЭП823-Ш содержит молибден и вольфрам около 1 мас.%, и эти элементы могут способствовать ускоренному образованию слоя взаимодействия. Анализ взаимодействия в системе «покрытие-сталь» показал перспективность использования хрома как защитного покрытия внутренней поверхности оболочки твэла из стали ЭП823-Ш.
Об авторах
Р. Ш. Исаев
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия
Россия
магистр, инженер
И. С. Джумаев
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия
Россия
к.т.н., доцент
Список литературы
1. Pioro I. (ed.). Handbook of Generation IV Nuclear Reactors: A Guidebook. Woodhead Publishing, 2022. 1098 с. https://doi.org/10.1016/C2019-0-01219-8.
2. Tolstoukhov D., Panov S., Presnyakov I. Economic aspects of nuclear fuel cycle closure on the basis of fast neutron reactors in the framework of «Proryv» project direction implementation // Nuclear Engineering and Design, 2021. V. 384, Article ID 111471. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111471.
3. Zabudko L. M., Grachev A.F., Zherebtsov A.A., Lachkanov E.V. et al. Status on performance study of mixed nitride fuel pins of BREST reactor type // Nuclear Engineering and Design, 2021. V. 384. Article ID 111430. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111430
4. Бозин С.Н., Родченков Б.С., Каштанов А.Д., Марков В.Г. и др. Исследования конструкционных материалов для реактора со свинцовым теплоносителем // Атомная энергия, 2012. Т. 113. №. 5. С. 257–263.
5. Гринь П.И., Никитин О.Н., Беляева А.В. Основные результаты исследований твэлов экспериментальных сборок ЭТВС-9 и ЭТВС-10 после облучения в реакторе БН-600 // Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» (отчет об основных исследовательских работах, выполненных в 2019 г.), 2020. С. 110–112.
6. Гильмутдинов И.Ф., Крюков Ф.Н., Никитин О.Н., Жемков И.Ю., Скупов М.В. Иванов Ю.А. Результаты исследований коррозии оболочек из стали марки ЭП823-Ш в твэлах со свинцовым и гелиевым подслоем // Тезисы докладов XI конференции по реакторному материаловедению, посвященной 55 летию отделения реакторного материаловедения АО «ГНЦ НИИАР», 2019. С. 196–197.
7. Лякишев Н.П. (ред.). Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник. Т. 3. М. Машиностроение, 1996. С. 872.
8. Villars P., Okamoto H. Cr-Fe Binary Phase Diagram 0-100 at.% Fe.: Datasheet from «PAULING FILE Multinaries Edition – 2022» in SpringerMaterials. https://materials.springer.com/isp/phase-diagram/docs/c_ 0903645.
9. Хаттендорф Х. и др. Жаростойкий железо-хром-алюминиевый сплав с низкой скоростью испарения хрома и повышенной жаропрочностью. Патент РФ, № 2014101607/02A, 2015.
Рецензия
Для цитирования:
Исаев Р.Ш., Джумаев И.С. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ХРОМОВОГО ПОКРЫТИЯ С ОБОЛОЧКОЙ ТВЭЛА ИЗ СТАЛИ ЭП823-Ш В ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР 420–650 °С. Вестник НИЯУ МИФИ. 2024;13(4):273-281. https://doi.org/10.26583/vestnik.2024.354. EDN: TPOLQW
For citation:
Isayev R.Sh., Dzhumaev P.S. INTERACTION OF CHROME COATING WITH CLADDING MADE OF EP823-Sh STEEL IN THE TEMPERATURE RANGE 420–650 °C. Vestnik natsional'nogo issledovatel'skogo yadernogo universiteta "MIFI". 2024;13(4):273-281. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/vestnik.2024.354. EDN: TPOLQW
Просмотров:
109
Послать статью по эл. почте 