The Influence of Oxidizing Medium on Structure, Mechanical Properties, and Breakage Pattern of Oxide Films of Zr—1% Nb Alloy under Conditions Simulating Oxidizing Media of WWER and PWR Reactors


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

This article investigates into the structure, phase composition, mechanical properties, and breakage pattern of oxide films formed on the surface of Zr—1% Nb alloy after corrosion tests in autoclave in water, steam, and water with lithium. Oxidation in water with lithium promotes formation of oxide films with a thickness of more than 100 μm, and, after oxidation in water or steam, the thickness is 5–15 μm. Upon oxidation in water, oxide films are generated with laminar structure: in the substrate, the grains are extended with the thickness of ~80 nm, near film surface the grains are equiaxial with the diameter of ~30 nm. After holding of the specimens in steam the oxide films are comprised mainly extended grains with the thickness of ~95 nm with a minor amount of equiaxial grains, 10%, with a diameter of ~30 nm, after oxidation in water with lithium the mixture of equiaxial and weakly extended nanograins is observed in the film structure. Upon loading of specimens with the structure of equiaxial and weakly extended grains the oxide films are broken due to generation of transversal cracks propagating to basic metal. The oxide films with laminar structure oxidized in water are broken due to exfoliation along the interface between the layers of extended and equiaxial grains. Breakage of films with the structure of equiaxial and weakly extended grains starts at the stage of elastic deformation at a stress of 300 MPa. The highest breakage stresses of 1150 MPa are characteristic for alloy specimens oxidized in steam. Breakage of films with laminar structure after oxidation in water occurs at average stresses of 798 MPa. The cohesive/adhesive strengths of films oxidized in water and steam are nearly the same. In thick alloys, oxide films oxidized in water with lithium, substrate does not open even at loading of 100 N. According to data of Raman spectroscopy, oxide film is mainly comprised of monoclinic phase of zirconium oxide; however, after oxidation in steam at the metal—film interface, a barrier layer of tetragonal phase of zirconium dioxide has been detected that prevents accelerated oxidation.

Об авторах

M. Koteneva

National University of Science and Technology (MISiS)

Автор, ответственный за переписку.
Email: mariakt@yandex.ru
Россия, Moscow, 119049

S. Nikulin

National University of Science and Technology (MISiS)

Email: mariakt@yandex.ru
Россия, Moscow, 119049

A. Rozhnov

National University of Science and Technology (MISiS)

Email: mariakt@yandex.ru
Россия, Moscow, 119049

A. Kydryashova

National University of Science and Technology (MISiS)

Email: mariakt@yandex.ru
Россия, Moscow, 119049

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

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».