Título

INFLUÊNCIA DOS TRATAMENTOS TERMOMECÂNICOS NA ABSORÇÃO DE HIDROGÊNIO NO ZIRCÔNIO PURO

THE INFLUENCE OF THERMOMECHANICAL TREATMENTS IN THE CAPTURE OF HYDROGEN IN ZIRCONIUM PURE

Autoria

Silva, Rodrigo Vitorino da; Ribeiro, Rafaella Martins; Santos, Dilson Silva dos

DOI

10.5151/1516-392X-26959

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Resumo

Ligas a base de zircônio são utilizadas na indústria nuclear devido à suas boas propriedades mecânicas, baixa absorção de nêutrons e boa resistência à corrosão. No entanto, durante a operação do reator, o hidrogênio é absorvido pela liga, resultando na formação de hidretos. Para aumentar o tempo de operação desses componentes é necessário o desenvolvimento de novas ligas que retardem ou diminuam esse efeito. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência dos tratamentos termomecânicos no zircônio puro, através de testes que avaliem a corrosão, absorção e dessorção de hidrogênio nas condições laminada a frio e tratada termicamente. Análises de difração de raios-X indicam a existência de uma matriz Zr-α para as condições analisadas. Após a hidrogenação são formados ZrH e ZrH2. O zircônio puro encruado absorveu 1,23%p H. O zircônio puro laminado e tratado termicamente absorveu 0,85%p H. O resultado de DSC mostra que a decomposição dos hidretos ocorre em faixas de temperatura entre 318 e 368°C para a condição tratada termicamente. Para condição laminada, o resultado mostra uma transformação de fase entre 565 e 650°C. O conjunto de resultados permite concluir que a amostra tratada termicamente absorve menos hidrogênio, porém o início do processo é menor. A amostra tratada termicamente é menos resistente a corrosão e a velocidade da corrosão é menor.

 

Zirconium based alloys are used in nuclear industry owing to its good mechanical properties, neutrons’s low capture and good corrosion resistance. However, during operation of the reactor, the hydrogen is absorbed by the alloy, resulting in the formation of hydrides. To increase the operating time of these components is necessary to develop new alloys that delay or reduce this effect. The aim of the work is evaluate the influence of the thermomechanical treatment in zirconium pure through corrosion, hydrogen absorption and desorption tests in cold-rolled and annealed condition. XRD analysis indicates the existence of a Zr-α for all the conditions analyzed. After the hydrogenation, were formed ZrH e ZrH2. The zirconium pure cold-rolled absorbed 1,23%wt H. The zirconium pure cold-rolled and annealed condition absorbed 0,85%wt H. The DSC results show that the hydride decomposition occurs at temperature ranges between 318 and 368°C for the annealed condition. For cold-rolled condition, the result shows a phase transformation between 565 and 650°C. The results indicate that the sample annealed condition absorbs less hydrogen, but the beginning of procedure is smaller. The sample annealed condition is less resistant corrosion and the velocity of corrosion is smaller.

Palavras-chave

Zircônio, Hidrogênio, Laminado, Tratado termicamente

Zirconium, Hydrogen, Cold-rolled, Annealed treatment