Фреттинг-изнашивание наводороженного циркониевого сплава Э125, упрочненного диффузионными покрытиями

И.Н. Бурнышев, Д.Г. Калюжный, В.Ф. Лыс, В.В. Тарасов, В.А. Фукалов показать трудоустройства и электронную почту
Получена 14 сентября 2021; Принята 12 января 2022;
Цитирование: И.Н. Бурнышев, Д.Г. Калюжный, В.Ф. Лыс, В.В. Тарасов, В.А. Фукалов. Фреттинг-изнашивание наводороженного циркониевого сплава Э125, упрочненного диффузионными покрытиями. Письма о материалах. 2022. Т.12. №1. С.37-42
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2022-1-37-42

Аннотация

Исследованы защитные покрытия, улучшающие коррозионную стойкость циркониевого сплава Э125 в условиях совместного влияния водородосодержащей среды и изнашивания трением.Исследованы защитные покрытия, улучшающие коррозионную стойкость циркониевого сплава Э125 в условиях совместного влияния водородосодержащей среды и изнашивания трением. Формирование покрытий на поверхности образцов осуществлялось термодиффузионной обработкой в порошковых насыщающих средах с галоидной активацией при температурах от 400°С до 950°С. Полученные покрытия образовывались в результате процессов оксидирования, силицирования и азотонауглероживания. Испытания по изнашиванию проводили на многофункциональной испытательной системе SRV Testsystem по схеме диск-шарик без смазки. Катодное наводороживание образцов проводили в растворе электролита, содержащем однонормальный раствор серной кислоты, при комнатной температуре. Плотность катодного тока составляла от 20 до 500 мА / см2. Концентрацию водорода в образцах определяли на высокочувствительном газоанализаторе G8 Galileo H методом расплавления образцов в потоке несущего газа. В результате исследования показано, что износ образцов с покрытиями после силицирования и азотонауглероживания снижается в три раза, по сравнению с исходным образцом без покрытия. Оксидирование приводит к существенному, более чем в пять раз, росту величины износа, в сравнении с тем же исходным образцом. Наводороживание поверхности образцов позволяет не только снизить коэффициент трения, но и уменьшить величины износа в процессе испытаний образцов на фреттинг-изнашивание. Это исследование позволяет получать модифицированные поверхности циркониевых образцов, существенно улучшающие механические свойства, а также снизить уровень наводороживания, и повысить работоспособность компонентов, выполненных из циркониевых сплавов, в условиях повышенного трения.

Ссылки (18)

1. A. Zielinski, S. Sobieszczyk. International Journal of Hydrogen Energy. 36, 8619 (2011). Crossref
2. K. A. Terrani. Journal of Nuclear Materials. 501, 13 (2018). Crossref
3. J. H. Sung, T. H. Kim, S. S. Kim. Wear. 250, 658 (2001). Crossref
4. E. Alat, A. T. Motta, R. J. Comstock, J. M. Partezana, D. E. Wolfe. Surface and coatings technology. 281, 133 (2015). Crossref
5. A. S. Kuprin, V. A. Belous, V. N. Voevodin, V. V. Bryk, et. al. Voprosy atomnoj nauki i tekhniki. 1 (89), 126 (2014). (in Russian) [А. С. Куприн, В. А. Белоус, В. Н. Воеводин, В. В. Брык, и др. Вопросы атомной науки и техники. 1 (89), 126 (2014).].
6. I. A. Petel›guzov. Voprosy atomnoj nauki i tekhniki. 2 (78), 114 (2012). (in Russian) [И. А. Петельгузов. Вопросы атомной науки и техники. 2 (78), 114 (2012).].
7. R. Van Nieuwenhove, V. Andersson, J. Balak, B. International Symposium on Zirconium in the Nuclear Industry; Hilton Head, SC (United States) (2016) p. 965. Crossref
8. L. V. Selezneva, B. V. Bushmin, Ju. V. Dubrovskij, I. A. Hazov. Voprosy atomnoj nauki i tekhniki. Ser. Termoyadernyj sintez. 2, 108 (2008). (in Russian) [Л. В. Селезнева, Б. В. Бушмин, Ю. В. Дубровский, И. А. Хазов. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2, 108 (2008).].
9. K. Barrett, S. Bragg-Sitton, D. Galicki. Advanced LWR Nuclear Fuel Cladding System Development Trade-off Study. Idaho (2012) 34 p.
10. B. R. Maier, B. L. Garcia-Diaz, B. Hauch, L. C. Olson, R. L. Sindelar, K. Sridharan. Journal of Nuclear Materials. 466, 712 (2015). Crossref
11. C. Tang, M. Stueber, H. J. Seifert, M. Steinbrueck. Corrosion reviews. 35 (3), 141 (2017). Crossref
12. J.-Ch. Brachet, I. Idarraga-Trujillo, M. Le Flema, M. Le Saux, et al. Journal of Nuclear Materials. 517, 268 (2019). Crossref
13. H.-G. Kim, I.-H. Kim, Y.-I. Jung, D.-J. Park, et al. Journal of Nuclear Materials. 465, 531 (2015). Crossref
14. Y. Chen, X. Nie, D. O. Northwood. Surface and coatings technology. 205 (6), 1774 (2010). Crossref
15. P. Lai, H. Zhang, L. Zhang, Q. Zeng, J. Lu, X. Guo. Wear. 424 - 425, 53 (2019). Crossref
16. C. Lorenzo-Martin, O. O. Ajayi, K. Hartman, S. Bhattacharya, A. Yacout. Wear. 426 - 427 (A), 219 (2019). Crossref
17. I. P. Chernov, E. V. Berezneeva, N. S. Pushilina, V. N. Kudiyarov, et. al. Technical Physics. 60 (2), 260 (2015). Crossref
18. G. C. Lee, H. Noh, H. Yeom, H. Jo, T. K. Kim, M. Kim, K. Sridharan, H. S. Park. Annals of nuclear energy. 126, 350 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему