Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние условий окисления на структуру и свойства оксидных пленок циркониевого сплава Э125

ФИО: Кудряшова А. В.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: д.т.н., проф. Никулин С.А.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Металловедения и физики прочности

Академическая группа: ММТ-13

Цирконий широко используется как материал для оболочек тепловыделяющих элементов. Одним из основных требований, предъявляемым к ТВЭЛам, является их высокая коррозионная стойкость в условиях эксплуатации.

В работе исследованы структура и механические свойства оксидных пленок образцов циркониевого сплава Э125 (Zr–2,5Nb) после окисления в воде, паре и воде с содержанием лития (Li ≈ 70 ppm). Структура оксидных плёнок была исследована на поперечных шлифах образцов методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) на микроскопе TM-1000 при увеличениях ×1000–7000 и на образцах методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) при увеличении ×20000–30000. Для подготовки образцов для ПЭМ использовали метод фокусированного ионного пучка (ФИП) в ионном микроскопе Strata FIB201. Микротвердость оксидных пленок измеряли методом Оливера-Фара на микротвердомере CSM Micro Indentation Tester. Проводили сжатие кольцевых образцов с пленками на испытательной машине INSTRON 5569, одновременно регистрировалась акустическая эмиссия (АЭ) с помощью пьезодатчика.

В работе показано влияние окисляющей среды на структуру пленок, сформировавшихся на образцах. Проведен количественный анализ структуры пленок на поперечных шлифах (размеры и плотность трещин) и зеренной микроструктуры пленок. Из совмещенных диаграмм деформации и АЭ определены значения деформации образцов, при которой происходило образование трещин в оксидной пленке, и напряжения разрушения оксидных пленок. Определен характер разрушения оксидных плёнок.

Работа выполнена под руководством проф., д.т.н. Никулина С.А., к.т.н. Котеневой.