CH382450A - Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren - Google Patents
Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in KernreaktorenInfo
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Description
Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren Infolge seines geringen Neutronenabsorptionsquer- schnittes einerseits und seinen günstigen Festigkeits eigenschaften anderseits werden Zirkonium und seine Legierungen in zunehmendem Masse zur Herstellung von im Reaktorkern liegenden Konstruktionsteilen ver wendet. Im besonderen werden den Wärmeträger füh rende Rohrleitungen sowie Schutzhülsen für die Spalt stoffelemente aus Zirkonium bzw. seinen Legierungen hergestellt. Man stösst jedoch bei der Verwendung von Zir- konium überall dort auf erhebliche Schwierigkeiten, wo deren Oberflächen mit einem Wasserstoff abgeben den Medium, z. B. Wasser, wässerigen Lösungen oder Wasserdampf von hoher Temperatur (300 C und mehr) in Berührung kommen. Es zeigt sich nämlich, dass in diesem Fall im Metall eine ziemlich rasch um sich greifende Versprödung eintritt. Wie eingehende Versuche gezeigt haben, ist diese Versprödung hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass der unter dem Einfluss der Strahlung im Reaktor kern sowie durch Korrosionserscheinungen entste hende, vorwiegend atomare Wasserstoff in das Kri stallgitter des Zirkoniums eindiffundiert. Sobald eine gewisse Konzentration des Wasserstoffs erreicht ist, treten an den Korngrenzen und auch entlang bestimm ter Netzebenen Zirkonhydridabscheidungen auf, welche als Ursache der erwähnten Versprödung an zusehen sind. Um diese Nachteile zu beseitigen, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die Wasserstoffauf nahme der zirkoniumhaltigen Metalloberflächen zu unterbinden oder mindestens stark zu reduzieren. Dies lässt sich nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch erreichen, dass zumindest in der unmittelbaren Umgebung der zu schützenden Metall teile den Wasserstoff oxydierende Bedingungen er zeugt werden. Diese den Wasserstoff oxydierenden Bedingungen können in der Praxis auf verschiedene Weise erzeugt werden. Der zu schützende Metallteil kann beispielsweise in einen Stromkreis eingeschaltet werden, in welchem er die Anode und das den Wasserstoff abgebende flüssige Medium den Elektrolyt bildet. An der zir- koniumhaltigen Oberfläche werden in diesem Falle durch elektrochemische Wirkungen oxydierende Be dingungen geschaffen, so dass der Wasserstoff gebun den und sein Eintritt in die Metalloberfläche verhin dert wird. \ Man erreicht also den gewünschten Schutz in überraschender Weise gerade dadurch, dass der vor Korrosion zu schützende Teil nicht wie bei den üb lichen Methoden der elektrischen Korrosionsver hütung als Kathode, sondern als Anode geschaltet wird. Dies ist auf den bereits eingangs erwähnten Um stand zurückzuführen, dass der Wasserstoff für die Versprödung des zirkoniumhaltigen Metalles verant wortlich ist. Es ist weiterhin möglich, die oxydierenden Bedin gungen dadurch zu realisieren, dass dem den Wasser stoff abgebenden flüssigen Medium Wasserstoffper oxyd in kleinen Mengen beigegeben wird. Wenn das den Wasserstoff abgebende Medium dampfförmig ist, beispielsweise also aus Wasserdampf besteht, dann kann durch Beimischung von Ozon zum Dampf die Oxydation des Wasserstoffes erreicht wer den. Das erfindungsgemässe Verfahren ist nicht auf die vorstehend erwähnten Durchführungsbeispiele be schränkt. Es ist vielmehr jede Massnahme als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen, bei welcher zumindest in der unmittelbaren Nähe der Oberfläche des zu schützenden Metallteiles Bedingungen geschaf- fen werden, welche die Oxydation des Wasserstoffes gewährleisten. Wenn in der Beschreibung und in den nachfolgen den Ansprüchen von Wasserstoff die Rede ist, so ist dies als Sammelbegriff für die beiden in Frage kommenden Isotope des Wasserstoffes zu betrachten, da ja Deuterium dem leichten Wasserstoff chemisch äquivalent ist.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoff aufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren bei Anwesenheit eines mit der Metalloberfläche in Berührung stehenden, Wasserstoff abgebenden Me diums, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der unmittelbaren Umgebung der zu schützenden Metall teile den Wasserstoff oxydierende Bedingungen er zeugt werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der vor Versprödung zu schützende metallische Teil als Anode in einen Stromkreis ein geschaltet wird, in dem das den Wasserstoff ab gebende Medium den Elektrolyt bildet. 2.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass dem mit dem Metall in Berührung stehenden, Wasserstoff abgebenden Medium Oxyda tionsmittel beigemischt werden. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass dem in flüssigem Zustand befind lichen, Wasserstoff abgebenden Medium Wasserstoff peroxyd beigemischt wird. 4. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass dem in dampfförmigem Zustand befindlichen, Wasserstoff abgebenden Medium Ozon beigemischt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH886860A CH382450A (de) | 1960-08-04 | 1960-08-04 | Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren |
Applications Claiming Priority (1)
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CH886860A CH382450A (de) | 1960-08-04 | 1960-08-04 | Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CH382450A true CH382450A (de) | 1964-09-30 |
Family
ID=4345662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH886860A CH382450A (de) | 1960-08-04 | 1960-08-04 | Verfahren zur Verhütung der durch Wasserstoffaufnahme bedingten Versprödung von Zirkonium und seinen Legierungen, insbesondere in Kernreaktoren |
Country Status (1)
Country | Link |
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CH (1) | CH382450A (de) |
-
1960
- 1960-08-04 CH CH886860A patent/CH382450A/de unknown
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