Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия:

Ю. А. Перлович, профессор, эл. почта: yuperl@mail.ru
М. Г. Исаенкова, профессор
В. А. Фесенко, науч. сотрудник
П. Н. Медведев, инженер

Методами рентгеновской дифрактометрии исследованы оболочечные трубы из сплава Zr – 1 % Nb, изготовленные из губчатого и электролитического циркония и подвергнутые высокотемпературному окислению при 1100 ^оС. Проведено послойное изучение фазового состава оксида, а также структурных и текстурных особенностей слоев трубы, прилегающих к зоне окисления. По принятым на производстве критериям предварительная рекристаллизация обеих труб является полной. Подразумевается, что вся деформированная матрица замещается вновь образовавшимися рекристаллизованными зернами. Однако размер этих зерен может заметно варьироваться в зависимости от плотности распределения зародышей рекристаллизации и от скорости их роста, заведомо различающихся в сплавах на основе губчатого и электролитического циркония. Рентгеновские данные свидетельствуют о том, что рекристаллизация исследуемых труб протекает по-разному. Обнаруженная разница в размерах рекристаллизованных зерен оказывается критической для целостности трубы при высокотемпературном окислении. Показано, что разрушение трубы из электролитического циркония связано с преобладанием тетрагональной фазы в ее оксидном слое. Это обусловлено интенсивной диффузией кислорода в стенку трубы, претерпевшей при заключительной термообработке рекристаллизацию с образованием более мелкозернистой структуры, чем у трубы из губчатого циркония.

1. Горячев А. В., Косвинцев Ю. Ю., Лещенко А. Ю. // Физика и xимия обработки материалов. 2009. № 2. C. 14–23.
2. Yegorova L., Lioutov K., Jouravkova N., Konobeev A., Smirnov V., Chesanov V., Goryachev A. Experimental Study of Embrittlement of Zr – 1 % Nb VVER Cladding under LOCA-Relevant Conditions // US Nuclear Regulatory Commission [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://pbadupws.nrc.gov/docs/ML0511/ML051100343.pdf.
3. Бородкина М. М., Спектор Э. Н. Рентгенографический анализ текстуры металлов и сплавов. — М. : Металлургия, 1981. — 271 с.
4. Заводчиков С. Ю., Зуев Л. Б., Котрехов В. А. Материаловедческие вопросы производства изделий из сплавов циркония. — Новосибирск : Наука, 2012. С. 197–233.
5. Исаенкова М. Г., Перлович Ю. А., Фесенко В. А. Современные методы экспериментального построения текстурных прямых полных полюсных фигур по рентгеновским данным // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79, № 7. Ч. 1. С. 25–32.
6. Войтович Р. Ф. Окисление циркония и его сплавов. — Киев : Наукова думка, 1989. — 288 с.
7. Krymskaya O., Isaenkova M., Perlovich Yu. Determination of Grain Size for Different Texture Components by Statistical Fluctuations of Intensity Registered in the Course of Texture Measurement // Solid State Phenomena. 2010. Vol. 160. P. 135–140.
8. Perlovich Yu., Isaenkova M. Development of Texture and Substructure Inhomogeneity by Recrystallization of Rolled Zr-Based Alloys / In book: Recrystallization / ed. K. Sztwiertnia. — Rijeka : InTech, 2012. Р. 3–22.
9. Perlovich Y., Isaenkova M. Distribution of c- and a-Dislocation in tube of Zr alloys // Metallurgical and materials transactions. 2002. Vol. 33A. Р. 867–874.