Авторы
Алексеев В.В., Орлова Е.А., Козлов Ф.А., Торбенкова И.Ю., Кондратьев А.С.
Организация
ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского, Обнинск, Россия
Аннотация
Разработаны две модели оксидирования стали в свинцовом теплоносителе, для случаев, когда преобладает механизм образования магнетита и при формировании двухслойной оксидной пленки на поверхности стали. На основании первой модели выполнен расчет констант проницаемости для магнетита в свинце с использованием известных экспериментальных данных. Температурная зависимость коэффициента проницаемости железа в оксидной пленке на стали ЭИ-852: Кпр = 10-(4,69+7040/Т), кг/(м·с). Вторая модель содержит математическое описание процесса окисления при одновременном формировании магнетитного и железо-хромистого шпинельного слоев оксидной пленки. Совместное решение полученных уравнений при заданных граничных условиях позволяет рассчитывать динамику образования каждого из оксидных подслоев и их толщину. Получено соответствие расчетных и экспериментальных данных по окислению стали ЭИ-852 при aО = 0,01 и t = 650 °С. Как следует из расчетов, для рассматриваемых условий при активности кислорода в свинце от 1 до 10-3 преобладает магнетитный механизм образования оксидного покрытия. При активности кислорода 0,0001 и ниже имеет место только железо-хромистый шпинельный механизм оксидирования.
Ключевые слова
свинцовый теплоноситель, модель, оксидирование стали, магнетит, констаны проницаемости, оксидные подслои, оксидное покрытие, механизм оксидирования
Полная версия статьи (PDF, 2412 кб)
УДК 621.039.534.6+669.14:621.794
Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерные константы, 2010, вып. 1-2, c. 56-66