Corrosion of EP-823 STEEL (16Kh12MVSFBR) under conditions of high-temperature processing of spent nuclear fuel

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The corrosion behavior of EP-823 steel was studied during high-temperature treatment (HTT) with nitrogen. It was found that in nitrogen at temperatures of 650–800°C, the steel is subject to only slight surface corrosion. It is shown that there is a slight change in the surface composition and structure of steel, which does not have a significant effect on the reprocessing of model SNF. It is shown that on the surface of the material, processes of interaction of some electronegative components of ferritic-martensitic steel with components of the gas phase – nitrogen and impurity oxygen – occur with the formation of inclusions of nitride and oxide compounds of chromium and manganese of different stoichiometric compositions. The process is limited by the diffusion of these components from the volume of the alloy to the surface. The corrosion rates of EP-823 steel at temperatures of 650 and 800 ° C were 0.104 and 0.241 mm / year for 12 hours of exposure, and 0.013 and 0.02 mm/year for 84 hours of exposure, respectively. The nature of the destruction of the surface of the samples is continuous and uneven, localization of corrosion at the boundaries of steel grains is clearly observed, which is associated with the formation of secondary phases along the grain boundaries. At the temperature of the treatment, significant sensitization of steel occurs, chain-like precipitation of secondary phases is observed along the grain boundaries, which leads to the development of intercrystalline corrosion. Conclusions are made about the change in the structure of the material during high-temperature exposure and the nature of the corrosion damage of the material is determined; based on the results of X-ray fluorescence analysis, conclusions are made about the composition of the corrosion products of EP-823 steel.

About the authors

E. A. Karfidov

Institute of High-Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the RAS

Author for correspondence.
Email: neekeetina@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg

E. V. Nikitina

Institute of High-Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the RAS

Email: neekeetina@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg

M. V. Mazannikov

Institute of High-Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the RAS

Email: neekeetina@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg

A. M. Potapov

Institute of High-Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the RAS

Email: neekeetina@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg

A. E. Dedyukhin

Institute of High-Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the RAS

Email: neekeetina@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg

References

  1. Ozeryanaya I.N., Zalazinsky G.G., Smirnov M.V., Finkelstein S.D., Shamanova N.D. Korroziya molibdena v rasplavlennom khloride natriya v prisutstvii ugleroda [Corrosion of molybdenum in molten sodium chloride in the presence of carbon] // Zashchita metallov. 1975. № 1. P. 66-68. [In Russian].
  2. Kuznetsov V.A., Yalunina G.V. Osnovy metrologii [Fundamentals of metrology]. M.: IMK Izdatel’stvo standartov, 2001. [In Russian].
  3. GOST R 8.736-2011. Gosudarstvennaya sistema obespecheniya yedinstva izmereniy. Izmereniya pryamyye mnogokratnyye. Metody obrabotki rezul’tatov izmereniy. Osnovnyye polozheniya [State system for ensuring the uniformity of measurements. Direct multiple measurements. Methods of processing measurement results. Basic Provisions], 2011. [In Russian].
  4. Borisov V.M., Trofimov V.N., Kuz’menko V.A., Sapozhkov A.Yu., Mikhailov V.B., Yakushkin A.A., Cherkovets V.E. Laser plasma methods for improving the corrosion resistance of EP-823 steel fuel-element cladding at 650–720°C // Atomic Energy. 2017. 121. № 5. P. 344–349.
  5. Semenova I.V. Florianovich G.M., Khoroshilov A.V. Korroziya i zashchita ot korrozii [Corrosion and corrosion protection]. Moscow: FIZMATLIT, 2002. [In Russian].
  6. Ulig G.G., Revi U.U. Korroziya i bor’ba s ney. Vvedeniye v korrozionnuyu nauku i tekhniku [Corrosion and its control. Introduction to corrosion science and technology]. M.: Khimiya, 1988. [In Russian].
  7. Rosenfeld I. L. Korroziya i zashchita metallov [Corrosion and protection of metals] M.: Metallurgiya, 1970. [In Russian].
  8. Zhuk N. P. Kurs teorii korrozii i zashchity metallov [Course in the theory of corrosion and protection of metals: Textbook. Manual] M.: Metallurgiya, 1976. [In Russian].
  9. Sukhotin A. M. Fizicheskaya khimiya passiviruyushchikh plenok na zheleze [Physical chemistry of passivating films on iron]. Leningrad: Khimiya, 1989. [In Russian].
  10. Kolotyrkin Ya. M. Metall i korroziya [Metal and corrosion]. M.: Metallurgiya, 1985. [In Russian].
  11. Remy G. Kurs neorganicheskoy khimii [Course in inorganic chemistry], Vol. 2. M.: Mir, 1963. [In Russian].
  12. Devine T. M. Mechanism of intergranular corrosion and pitting corrosion of austenitic and duplex 308 stainless steel // J. Electrochem. Soc. 1979. 126. № 3. P. 374-385.
  13. Korolev M.L. Azot kak legiruyushchiy element stali [Nitrogen as an alloying element of steel]. M.: GNTI, 1961. [In Russian].
  14. Samsonov G.V. et al. Analiz tugoplavkikh soyedineniy [Analysis of refractory compounds]. M, 1962. [In Russian].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».