Fig. 1. Diagrama esquemático del dispositivo de corrosión dinámica de agua a alta temperatura y alta presión. Crédito:LIU Chao
El comportamiento de servicio de los materiales en entornos extremos es uno de los cuellos de botella que restringen el desarrollo de sistemas avanzados de energía nuclear. Investigadores del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) han obtenido recientemente nuevos resultados sobre el comportamiento de corrosión de materiales de aleación bajo una fuerte irradiación. Ambientes corrosivos de alta temperatura y refrigerante.
Simular el entorno al que se enfrentan los materiales estructurales de los reactores supercríticos refrigerados por agua, los investigadores han diseñado y construido de forma independiente un dispositivo de prueba de corrosión dinámica de agua a alta temperatura y alta presión, cuya temperatura máxima de funcionamiento, La presión y el caudal de agua son respectivamente de 700 grados Celsius, 10 MPa y 10 m / s, y la concentración mínima de oxígeno es de 5 ppb.
Los aceros ferrita-martensíticos SIMP y T91 se proponen como materiales candidatos para el reactor supercrítico refrigerado por agua. Los investigadores estudiaron tanto la cinética de corrosión del agua a alta temperatura como el comportamiento de corrosión de SIMP y T91 bajo irradiación mediante el uso de la Instalación de Investigación de Iones Pesados en Lanzhou y el dispositivo de corrosión dinámica de agua a alta temperatura y alta presión.
Se encuentra que el acero SIMP tiene mejor resistencia a la corrosión por agua que el acero T91. La tasa de corrosión se ve reforzada por la tasa de flujo, que también tiene un efecto significativo sobre la fase de la película de óxido.
Los resultados de los experimentos de preirradiación de iones pesados confirman que la irradiación provoca un aumento significativo en la velocidad de corrosión de los materiales. Según los resultados experimentales, Los investigadores también discutieron el comportamiento de corrosión del agua a alta temperatura del material y el mecanismo de degradación de la resistencia a la corrosión bajo irradiación.
Fig. 2. Curvas de cinética de corrosión de aceros SIMP y T91 (5 m / s, 5 ppb). Crédito:LIU Chao
Fig. 3. Variación del espesor de la película de óxido del acero T91 con dosis de irradiación (450 ℃, 5 m / s, 10 MPa, 5 ppb). Crédito:LIU Chao
Estos logros proporcionan no solo una importante plataforma de investigación, pero también métodos experimentales para el cribado y evaluación rápidos de materiales candidatos para reactores avanzados refrigerados por agua.
Los resultados se han publicado en Ciencia de la corrosión .
