Влияние состава газовой и солевой фазы на коррозию металлических материалов на основе никеля в расплавленных хлоридах щелочных металлов

Разрабатываемая технология высокотемпературной переработки и последующей регенерации отработанного ядерного топлива требует обоснованного выбора коррозионностойких материалов и осуществления комплекса мер по снижению коррозионных потерь в расплавленных солях. Было исследовано коррозионное поведение стали 12Х18Н10Т (Fe-18Сr-10Ni-1Ti), металлического никеля, а также сплавов на его основе (80Ni-20Cr, 53Ni-47Ti и 43Ni-57Fe, мас. %) в солевом расплаве хлоридов лития и калия с добавлением до 5 мас. % оксида лития и(или) трихлоридов редкоземельных металлов (РЗМ) - CeCl3 и NdCl3, как имитаторов продуктов деления. Для конкретизации механизма коррозии было также изучено влияние контролируемого введения кислорода (до 20 об. %) в газовую фазу на скорость и характер деградации металлических материалов. Растворимость кислорода в солевом расплаве оценена при помощи закона Генри. Коррозионные испытания были проведены в температурном диапазоне 500-700оС со временем выдержки материалов в расплаве до 100 часов. Было установлено, что скорость коррозии исследуемых материалов в расплаве хлоридов лития и калия, не содержащих добавок, увеличивается в следующем ряду: Ni < Ni-Cr <12Х18Н10Т< Ni-Ti < Ni-Fe. Показано, что в системе «металлический материал - солевой расплав- газовая фаза» наблюдается значительное увеличение скорости коррозии металлического материала с ростом температуры и содержания кислорода в газовой фазе.