Interação do hidrogênio com a microestrutura da liga Zr-Nb-Mn para aplicação em reatores nucleares

• Autor(a) principal: Pintor, Thaís de Brito.
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12874
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Liga da base de ZrNb; Hidretos

Ligas de zircônio são utilizadas para a fabricação das varetas combustíveis de reatores nucleares devido as suas propriedades mecânicas, baixa capacidade de absorção de nêutrons e boa resistência à corrosão. Os reatores brasileiros são do tipo PWR na sua condições de operação, o hidrogênio oriundo da decomposição radiolítica da água pode ser absorvido pelo material formando hidreto de zircônio, fase deletéria para o componente. Para aumentar o tempo de operação das varetas, é necessário desenvolver novas ligas que retardem ou reduzam este efeito. Foi utilizado simulação computacional via Thermo-Calc R para auxílio na determinação de três ligas:Zr-0,9Nb-0,1Mn; Zr-0,8Nb-0,2Mn e Zr-0,6Nb-0,4Mn e o módulo Prisma para determinação de raio médio e fração volumétrica de precipitados. A interação do hidrogênio com a microestrutura foi analisada através de ensaios de espectroscopia de dessorção térmica (TDS), técnica que mostrou extremante eficiente para a determinação dos parâmetros difusionais das ligas propostas, o coeficiente de difusão das ligas são da ordem de 10−12 m2/s e estão de acordo com a literatura. A análise dos hidretos via microscopia ótica revelou hidretos majoritariamente alinhados. Os resultados permitem apontar o Mn como promissora adição para as ligas de zircônio em função do potencial de aumento da resistência mecânica e orientação dos hidretos.