Исследование водородостойкости и коррозионной стойкости сплава Zr-1Nb, глубоко легированного титаном методом высокоинтенсивной низкоэнергетичной ионной имплантации

Проект направлен на исследование возможности повышения водородостойкости и жаростойкости сплава Zr-1Nb, модифицированного методом высокоинтенсивной низкоэнергетичной ионной имплантации титана. В рамках проекта планируется изучить кинетические процессы сорбции водорода циркониевым сплавом с модифицированной поверхностью, эволюцию микроструктуры и структурно-фазовое состояние поверхностно-легированного циркониевого сплава в зависимости от условий наводороживания и высокотемпературного окисления на воздухе (600 °С) и в потоке водяного пара (1200 °С). Актуальность данной работы обусловлена деградацией физико-механических свойств циркониевых сплавов при взаимодействии с водородом, выделяющимся в результате радиолиза теплоносителя и окисления оболочек тепловыделяющих элементов в водоохлаждаемых ядерных реакторах, особенно в условиях аварии с потерей теплоносителя. Перспективным методом с точки зрения защиты циркониевых сплавов от коррозии и наводороживания является ионная имплантация титана, которая, в том числе, зарекомендовала себя как эффективный метод повышения эксплуатационных свойств циркониевого сплава. Однако отсутствие данных о взаимодействии поверхностно-легированного циркониевого сплава с водородом, а также о поведении модифицированного сплава в условиях высокотемпературного окисления указывают на необходимость проведения исследований в рамках данного проекта. Научной новизной проекта является описание процессов взаимодействия, захвата и накопления водорода циркониевым сплавом, подвергнутым глубокой ионной имплантации титана, а также влиянии титана на коррозионную стойкость сплава в условиях аварии с потерей теплоносителя.