Исследовано влияние концентрированных потоков энергии на сопротивление окислению сплава цирконий-ниобий

Изучен результат воздействия высокоинтенсивного импульсного ионного пучка (HIPIB) и сильноточного импульсного электронного пучка (HCPEB) на кинетику окисления сплава Zr-1%Nb при 1200°C на воздухе и в водяном паре. Данные условия аналогичны условиям аварии с выходом теплоносителя (LOCA) на атомных реакторах. Облучение импульсным ионным пучком привело к выравниванию рельефа на поверхности образцов, но не изменило их фазовый состав. Параметры решетки a и c несколько снизились относительно соответствующих в материале без обработки при одновременном увеличении микродеформации решетки. После воздействия электронного пучка обнаружены аналогичные изменения структуры в модифицированном поверхностном слое. Дополнительно было зафиксировано образование поверхностных микротрещин. Во всех исследованных условиях прирост массы после окисления на воздухе был большим, чем при обработке паром. Диффузия кислорода и образование оксидного слоя в модифицированных поверхностных слоях происходили медленнее из-за искажения их кристаллической решетки.

Часть исследований выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема FWRW-2021-0003.
Результаты исследований опубликованы в журнале Journal of Materials Engineering and Performance (Q2 по SJR).
Slobodyan, M., Ivanov, K., Klimenov, V. et al. Changing Mechanisms of High-Temperature Oxidation of Zr-1%Nb Alloy in Air and Steam by Surface Modification with Charged Particles. J. of Mater. Eng. and Perform. (2024). https://doi.org/10.1007/s11665-024-10076-7