Şiddetli Koşullar Altındaki Alaşımlı Malzemelerin Korozyon Davranışları Hakkında Yeni Sonuçlar
Fotoğraf 1 : Yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı su dinamik korozyon cihazının şematik diyagramı
Malzemelerin şiddetli koşullardaki davranışı, gelişmiş nükleer enerji sistemlerini kısıtlayan en önemli faktörlerden biridir. Çin Bilimler Akademisi (CAS) Modern Fizik Enstitüsü’ndeki (IMP) araştırmacılar tarafından, son zamanlarda, güçlü ışınlama, yüksek sıcaklık ve soğutucu korozif ortamlarda alaşımlı malzemelerin korozyon davranışı üzerinde yeni sonuçlar elde edilmiştir.
Süper kritik su soğutmalı reaktör yapısal malzeme ile karşı karşıya ortamı simüle etmek için, araştırmacılar bağımsız olarak, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı suya dayanıklı korozyon test cihazı tasarladı ve inşa etti. Maksimum çalışma sıcaklığı, basıncı ve su akış hızı sırasıyla 700 ℃, 10 MPa ve 10 m/s ve minimum oksijen konsantrasyonu 5 ppb’dir.
Ferrit-martensitik çelikler olan SIMP ve T91, süper kritik su soğutmalı reaktör için aday malzemeler olarak önerilmektedir. Araştırmacılar, Lanzhou’daki ağır iyon araştırma tesisini ve yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı su dinamik korozyon cihazını kullanarak hem yüksek sıcaklıktaki su korozyon kinetiğini, hem de SIMP ve T91’in ışınlama altındaki korozyon davranışını incelediler.
SIMP çeliğinin T91 çeliğinden daha iyi su korozyon direncine sahip olduğu bulunmuştur. Korozyon hızı, oksit filmin fazı üzerinde de önemli bir etkiye sahip olan akış hızı ile arttırılır.
Ağır iyon ön ışınlama deneylerinin sonuçları, ışınlamanın malzemelerin korozyon hızında önemli bir artışa neden olduğunu doğrulamaktadır. Deneysel sonuçlara göre, araştırmacılar ayrıca malzemenin yüksek sıcaklıkta su korozyonu davranışını ve ışınlama altında korozyon direnci bozulma mekanizmasını tartıştılar.
Fotoğraf 2 : SIMP ve T91 çeliklerinin korozyon kinetiği eğrileri (5 m/s, 5 ppb).
Fotoğraf 3 : T91 çeliğinin oksit film kalınlığının ışınlama dozu ile değişimi (450 ℃, 5 m/s, 10 MPa, 5 ppb)
Bu kazanımlar sadece önemli bir araştırma platformu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ileri su soğutmalı reaktörler için aday malzemelerin hızlı bir şekilde taranması ve değerlendirilmesi için deneysel yöntemler sağlar.
Kaynak.phys.org
