Caracteriza????o mec??nica e microestrutural do zircaloy-4 obtido por HD e metalurgia do p??

• Autor(a) principal: CAVALHEIRA, ELTON D.
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30491
• topic: powder metallurgy; zircaloy 4; tubes; capsules; sample preparation; elements; pwr type reactors; environmental policy; contamination; microstructure; microhardness; vickers hardness; indentation testing; hardness; sintering; materials testing; hydrostatics; power density; materials processing reactors; materials recovery; waste processing; scanning electron microscopy

A etapa de usinagem para fabrica????o de tubos e tamp??es (end caps) de Zircaloy-4 (Zr-4) utilizados em reatores nucleares ?? ??gua pressurizada (reatores PWRs) geram grandes quantidades de rejeitos deste material. Devido ao alto custo do Zr-4 faz-se necess??rio sua reciclagem, que representa uma grande economia para a pol??tica Nuclear Brasileira e tamb??m evita seu descarte para o meio ambiente. Neste trabalho, os rejeitos da usinagem do Zr-4 foram aquecidos em atmosfera de hidrog??nio (923 K), sendo o p?? resultante desta etapa, peneirado em malha 200 e 325 mesh (<75 e <45 ??m). Nesta etapa, foram retirados os materiais que n??o absorvem hidrog??nio proveniente da usinagem, diminuindo a contamina????o final por Fe da liga Zr-4. A moagem foi realizada em moinho de alta energia, utilizando pote e esferas de zirc??nia para diminuir a contamina????o do p??. Os experimentos foram realizados em diferentes tempos de moagem (0 a 120 min). A amostra foi prensada a 200 MPa (prensagem isost??tica) e sinterizada a 1423 K por 10 h. A microestrutura foi analisada por microscopia eletr??nica de varredura (MEV) e foi determinada a microdureza Vickers. Os resultados mostraram que ap??s 60 min de moagem o tamanho m??dio das part??culas foi de 2,4 ??m. a microdureza Vickers ap??s sinteriza????o foi de 425 HV e tamanho m??dio de gr??o em torno de 50 ??m. As amostras apresentaram valores de densidade hidrost??tica de 99% em rela????o ?? te??rica, e a microestrutura apresentou morfologia t??pica do Zr-4 da fase ?? e gr??os equiaxiais. Para redu????o de ??reas de armazenamento dos cavacos obteve-se uma redu????o de 27 vezes no volume ocupado ap??s hidreta????o, cominui????o e prensagem. Foi poss??vel usinar os tamp??es a partir das amostras com menor medida de microdureza.