Структура и механические свойства циркониевого сплава Э125 в ультрамелкозернистом состоянии после высокотемпературного окисления в паре

Циркониевые сплавы широко применяются в атомной энергетике в качестве материалов для изготовления оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), которые могут подвергаться экстремальным тепловым воздействиям при аварии с потерей теплоносителя (LOCA). Авария приводит к нагреву до температур 900–1200°С и окислению, что после последующего резкого охлаждения приводит к охрупчиванию оболочек ТВЭЛ. По этой причине проблема предотвращения разрушения оболочек ТВЭЛ при условиях аварии с потерей теплоносителя является важнейшей задачей материаловедения в области циркониевых сплавов для атомной энергетики.

Перспективы использования сплавов циркония в ультрамелкозернистом (УМЗ) состоянии как материалов для атомных реакторов в настоящее время еще не до конца ясны, однако отдельные исследования в этом направлении проводятся в России и за рубежом.

В данной работе проводилось исследование по сравнению структуры и механических свойств отожженного и обработанного методом равноканального углового прессования (РКУП) ультрамелкозернистого образцов после высокотемпературного окисления в паре, имитирующего аварию с потерей теплоносителя.

Проведены исследования микроструктуры методом оптической и электронной микроскопии и определены механические свойства на микрообразцах. Исследуется структура оксидных плёнок и перераспределение химических элементов внутри образца. В работе обсуждаются результаты этих исследований, полученных на данном этапе.