АНАЛИЗ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СВИНЦА ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛИ 16Х12ВМСФБР В ОКРЕСТНОСТИ ИСКУССТВЕННОГО ДЕФЕКТА МЕТОДОМ ДВУХИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АТОМНО-ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Авторы

Соломатин А.Е., Орлова Е.А., Засорин И.И., Алексеев В.В.

Организация

АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Соломатин А.Е. – научный сотрудник. Контакты: 249033, Калужская область, Обнинск, пл. Бондаренко 1, Тел: (484) 399-86-55, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Орлова Е.А. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук, доцент.
Засорин И.И. – ведущий инженер.
Алексеев В.В. – главный научный сотрудник, доктор технических наук.

Аннотация

В работе приведены результаты опытов по изучению механизма самозалечивания механических дефектов защитного покрытия при контакте со свинцом, в кислородной технологии защиты стали от коррозии на начальном этапе. Образцы стали 16Х12ВМСФБР были выдержаны в свинце с единичной активностью кислорода при 470–670 ºС в течение 15 ч с последующим нанесением искусственного дефекта и повторной выдержкой при температуре 540–670 ºС в течение 15 ч. Показано, что существуют две ветви взаимодействия стали со свинцом образования пленки с разными энергиями активации. Зафиксирована сплошная оксидная пленка толщиной 8–12 (местами до 15) мкм на неповрежденной поверхности и 1–8 мкм в области искусственного дефекта.
Впервые проведен поэлементный анализ залечивания в свинце искусственного дефекта, нанесенного на поверхность стали после предварительных испытаний в свинце.
Методом двухимпульсной лазерной атомно-эмиссионной спектроскопии в поперечном сечении образца стали 16Х12ВМСФБР обнаружено симметричное относительно линии дефекта перераспределение компонентов стали. Элементная структура, образовавшегося покрытия в искусственно созданном дефекте, соответствует пленке сформировавшейся на неповрежденной поверхности, но с более высоким содержанием Si и Cr. На основе полученных данных, выдвинуто предположение, что на первоначальном этапе коррозионного воздействия, функцию защитного барьера выполняет покрытие на основе Si. Таким образом, процесс самовосстановления защитного покрытия идёт за счет образования хромисто-кремниевой шпинели, т.е. состав вновь формирующегося покрытия обладает большей устойчивостью в свинце, чем образующийся на оксидированной поверхности.

Ключевые слова
сталь, свинцовый теплоноситель, искусственный дефект, антикоррозионная защита, лазерная атомно-эмиссионная спектроскопия, послойный количественный анализ

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 5, 5:16