Коррозионная стойкость материала

Коррозией называют поверхностное разрушение металлов в результате воздействия окружающей среды, в основе которого лежат химические и физико-химические (электрохимические) процессы. В настоящее время термин «коррозия» распространяют и на поверхностное разрушение под воздействием жидких металлов, хотя лежащие в основе этого воздействия процессы имеют несколько иной характер. В некоторых случаях разрушение поверхности конструкционных материалов происходит в результате её механического повреждения от истирания или ударов частиц теплоносителя (среды). Это явление называют эрозией.

Коррозия в газовых средах (теплоносителях) осуществляется в результате химического взаимодействия конструкционных материалов с газами. Это взаимодействия приводит к образованию оксидов, нитридов, гидридов и других фаз на поверхности металлов и сплавов, что обычно вызывает снижение их прочности и пластичности.

Коррозия в воде, паро-водяной смеси и перегретом паре может осуществиться двумя путями. При сравнительно низких температурах происходит электрохимическое взаимодействие материалов со средой. При повышенных температурах в перегретом паре наряду с электрохимическими процессами существенную роль может играть и химическое взаимодействие. Электрохимическая коррозия имеет место во влажности воздухе, причём процессы идут в тонком слое влаги, осаждающейся на металле из воздуха. Такой вид коррозии называют атмосферной коррозией.

Коррозия в органических теплоносителях относится к химическому виду коррозии, так как разрушения материала происходит в результате химического взаимодействия материала с продуктами термического и радиационного разложения углеводородов, с примесными газами (кислородом).

Коррозия в жидкометаллических теплоносителях происходит в результате равномерного или избирательного растворения отдельных компонентов конструкционных материалов. При этом часто образуется пористость, жидкие металлы проникают в приповерхностные слои. Коррозия в жидкометаллических средах существенно зависит от чистоты как конструкционных материалов, так и среды.

Наличие газообразных продуктов деления ядерного топливного (цезия, теллура, иода) и кислорода в зазоре между топливом и оболочкой ТВЭЛа вызывает явление, известное как химическое взаимодействие топлива и оболочки, приводящее к разрушению внутренней поверхности вследствие фронтальной и межкристаллитной коррозии и переноса химических элементов материала оболочки в топливо. Эти виды коррозионного разрушения существенно зависят от: 1) условий облучения (глубины выгорания топлива, линейной тепловой нагрузки ТВЭЛа, градиента температуры в топливе и оболочке); 2) характеристик топлива (состава, отношения числа атомов металла -О/Ме, химического потенциала кислорода в зазоре между топливом и оболочкой, плотности); 3) параметров материала оболочки (химического состава, предварительной термомеханической обработки, уровня внутренних напряжений и др.).

Химическую и электрохимическую коррозию конструкционных материалов в зависимости от среды называют: газовой, в электролитах, в неэлектролитах, атмосферной, контактной и т. д. Коррозия в жидких средах Стабильность материала в условиях облучении Стадия накопления радиационных дефектов по мере увеличения флюенса представляется более управляемой, чем стадия их образования. Аннигиляция дефектов за счёт взаимной рекомбинации и ухода на стоки усиливается по мере увеличения температуры облучаемого материала С ростом энергии нейтрона эффект радиационного упрочнения увеличивается, а с увеличением температуры обучаемого материала выше 0,25Тпл снижается и при Т>0,6Тпл практически отсутствуют. Высокотемпературному радиационному охрупчиванию подвержены тугоплавкие металлы, коррозионно-стойкие стали и никелевые сплавы при температурах выше 0,45Тпл. Инкубационный уровень флюенса у чистых металлов (для Ni - это Ф=4*10) м меньше, чем у сплавов (для стали 1026 м-2); зависимость распухания от температуры имеет сложный характер с максимумом при (0,4 - 0,45)Тпл, причём распухание установлено в широком интервале температур от 0,25 до 0,55Тпл Примеси внедрения при оптимальной концентрации способствуют ускорению рекомбинации вакансий и примесных атомов, отравляют поры как стоки вакансий, дислокационные петли и дислокации, тормозя перемещение последних Под явлением радиационного роста понимается анизотропное изменение размеров кристаллов в условиях облучения без приложения внешней нагрузки.

6 сентября 1988 г. Архангельская область, СССР. Последний советский испытательный взрыв, под названием "Рубин-1". Всего в СССР было произведено около 115 взрывов. РФ-81; Казахстан - 29; Узбекистан-2; Украина-2; Туркмения - 1 Средняя мощность используемых при взрывах устройств составила 14,3 кт, а без учета 2 самых мощных взрывов (140 и 103кт)-12,5кт. Некоторые из этих взрывов были мирными, т.е. они проводились для каких-то общественных и промышленных целей. Например, для: поиска полезных ископаемых, создания каналов и водохранилищ, гашения аварийных газовых фонтанов и т.п.
Атомные реакторы