Influence of thermochemical treatment on properties of tubes from Zr-1%Nb alloy

Abstract

The influence of treatment in the controlled oxygen- and nitrogen-containing gas medium on the mass increment and properties of the subsurface layers of samples-rings, cut out of the fuel cladding tubes from Zr-1%Nb, has been established experimentally. Differences in the saturation of internal and external surfaces of zirconium tubes were described. Results of examining the hardness of external and internal subsurface layers of the ring-samples after oxidizing and nitriding are presented. It has been established experimentally that prolonged isothermal annealing at 750 ºC in the oxygen medium can lead to the initiation of a crack on the inner surface of zirconium tubes.

Експериментально встановлено вплив термічної обробки в контрольованих газових середовищах, що містять кисень та азот, на приріст маси та властивості приповерхневих шарів зразків-кілець, вирізаних з твельних трубок. Описано відмінності в насиченні внутрішніх і зовнішніх поверхонь цирконієвих трубок. Представлені результати твердості зовнішніх та внутрішніх поверхонь зразків-кілець після окислення та азотування за різними режимами. Експериментально виявлено тривалість ізотермічної витримки в кисневій суміші, яка може призвести до утворення тріщини на внутрішній поверхні цирконієвих трубок.

Экспериментально установлено влияние термической обработки в контролируемых газовых средах, содержащих кислород и азот, на прирост массы и свойства поверхностных слоев образцов-колец, вырезанных из твэльных трубок. Описаны различия в насыщении внутренних и внешних поверхностей циркониевых трубок. Определена твердость внешней и внутренней поверхностей образцов-колец после окисления и азотирования по разным режимам. Экспериментально обнаружена продолжительность изотермической выдержки в кислородной смеси, которая может привести к образованию трещины на внутренней поверхности циркониевых трубок.