Caracterización de aleaciones de circonio corroídas

SARACENI, HERNÁN; SERQUIS, ADRIANA; LANZANI, LILIANA; VICENTE ÁLVAREZ, MIGUEL; VIZCAINO, PABLO; SANTISTEBAN, JAVIER

Buenos Aires

Congreso; XIV Reunión Anual de la AACr; 2018

Asociación Argentina de Cristalografía

Las aleaciones de circonio son el material de elección para los componentes estructurales y elementos combustibles de los reactores nucleares desde hace más de 50 años. La principal razón de esto es la baja sección eficaz de captura neutrónica del circonio [1]. Sin embargo, una característica no deseada de la aleación Zircaloy-4, que es la actualmente utilizada para las vainas de combustible, es la alta captura de hidrógeno como consecuencia del proceso de corrosión que se da en su superficie. Esto trae aparejado la precipitación de hidruros dentro de la misma, con su consecuente fragilización [2].En este trabajo se realiza un análisis exploratorio con Difractometría de Rayos X (DRX) de distintas aleaciones de circonio (Zircaloy-4 y Zr-2.5Nb) sometidas a diferentes procesos de corrosión, tales como: a) autoclaveado en vapor de agua a 400 °C y 100 bar de acuerdo a Norma ASTM-G2/G2M-06 y b) autoclaveado en agua y en soluciones de hidróxido de litio (LiOH) de concentración 0,1 M y 1 M a 343 °C y 135 bar.Inicialmente se identificaron las distintas fases presentes mediante barridos θ-2θ convencionales (modo Bragg-Brentano). Debido a que la capa de óxido presenta un espesor delgado (del orden de los micrones), se procedió a realizar barridos con incidencia rasante para poder maximizar la intensidad de los picos correspondientes a la misma con respecto a los correspondientes al sustrato. Se analiza la presencia de las fases monoclínica y tetragonal de ZrO2, el tamaño de cristalita y las tensiones, y su correlación con las condiciones de formación del óxido.