Моделирование влияния облучения на поведение и скорость роста оксидной пленки на поверхности стали ЭП823-Ш

Целью проводимых работ является разработка модели роста оксидной пленки на поверхности ферритно-мартенситной стали, позволяющей спрогнозировать скорость и глубину коррозии стали в процессе облучения. Конкретный тип стали (ЭП823-Ш) и выбор внешних условий, отвечающий эксплуатации элементов ТВС и твэлов реактора БРЕСТ-ОД-300, накладывают специфические ограничения на формулировку модели. В частности, модель должна описывать корозию при высоких температурах (в диапазоне 420-670°С) и при концентрации кислорода в теплоносителе от 10-7 до 10-5масс % (при оптимальной величине (1-4)×10-6 масс%). Наконец, модель должна позволять учитывать влияние нейтронного облучения на рост оксидной пленки, причем вплоть до высоких доз (более 100 сна). Представлены результаты экспериментов по имитационному ионному облучению образцов стали ЭП823 с оксидной пленкой. Продемонстрировано, что влияние облучения на предварительно созданную оксидную пленку неоднозначно; с одной стороны качество самой пленки заметно улучшается, но с другой – обнаружено образование значительной наведенной пористости на границе раздела между металлом и оксидом, что несет потенциальный риск облегченного отслоения пленки при воздействии механических нагрузок. Проведено описание оптимизированной математической модели описания образования дуплексной оксидной пленки на сталях ферритно-мартенситного класса в условиях высокотемпературной коррозии, учитывающей описанные в литературе закономерности коррозии сталей данного типа в аналогичных условиях. Предсказательное соотношение, выведенное на основе разработанной модели, использовано для оценки запаса на коррозию для заданного диапазона ожидаемых экспериментальных параметров.