ETAPA II 2015

MATERIALE METALICE AVANSATE PENTRU NOILE GENERAȚII DE CENTRALE NUCLEARE, 4R – NUCLEARMAT – PCCA 243/2014 – UEFISCDI - UPB

ETAPA I - 2014. STUDII ȘI CERCETĂRI PRIVIND CLASE DE ALIAJE METALICE DESTINATE REACTOARELOR NUCLEARE DIN

GENERAŢIA 4R

REZUMAT

Activitatea II.1. Proiectarea tipurilor reprezentative de aliaje metalice din familia FeCrAl și obținerea acestora în instalația RAV

Activitatea II.2. Proiectarea tehnologiei de prelucrare cu laser a suprafețelor aliajelor metalice din clasa FeCrAl

Activitatea II.3. Proiectarea modelului experimental de testare a comportării în medii metalice lichide și în camp intens de radiații gamma a materialelor metalice pentru centrale nucleare 4R

Activitatea II.4. Proiectarea programului de testare privind prelucrabilitatea prin deformare plastic cu laser și a modelului experimental pentru simularea proceselor de prelucrare cu laser

Activitatea II.5. Simularea proceselor de coroziune sub acțiunea metalelor lichide a materialelor metalice din clasa FeCrAl

Activitatea II.6. Analiza caracteristicilor microstructurale ale noilor materiale metalice elaborate

Activitatea II.7. Realizarea corpurilor de probă din aliaje FeCrAl microaliate cu titan și zirconiu prin procedeu RAV

Autori:

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREŞTI

SC OPTOELECTRONICA 2001 SA

INSTITUTULUI NAŢIONAL DE C&D PENTRU FIZICĂ ŞI INGINERIE NUCLEARĂ HORIA HULUBEI (IFIN HH )

S.C. UPSPILOT ARM S.R.L. BUCUREŞTI

METAV-CD BUCUREȘTI

DECEMBRIE 2014

Director proiect – Prof. Dr. Ing. Victor GEANTĂ

Activitatea II.1. Proiectarea tipurilor reprezentative de aliaje metalice din familia FeCrAl și obținerea acestora în instalația RAV

    Aliajele metalice pentru centrale nucleare din generația 4R trebuie să îndeplinească următoarele condiții de bază minimale:

1.    Să fie rezistente la oxidare la temperaturi ridicate;

2.    Să prezinte rezistență la coroziune și eroziune și radiații penetrante în medii metalice lichide;

3.    Să aibă capacitatea de a forma, continuu, un strat protector de oxid cu aderență ridicată prin autogenerare.

    O grupă de astfel de materiale este reprezentată de aliajele din clasa FeCrAl care sunt similare cu oțelurile inoxidabile feritice, dar care prezintă conținuturi ridicate de aluminiu si elemente de microaliere, fiind proiectate pentru a fi utilizate la temperaturi de până la 1400 ⁰C. Acestea prezintă proprietăţi electrotermice deosebite: rezistivitate mare, coeficient de temperatură scăzut, durată de viaţă îndelungată la temperaturi ridicate, precum şi performanţă ridicată privind rezistenţa la oxidare [4, 5, 6, 7].

    Această din urmă caracteristică este dată de faptul că stratul superficial al aliajului metalic se oxidează cu formarea de Al₂O₃, strat care împiedică oxidarea în profunzime, la temperaturi ridicate. Stratul ceramic se comportă ca o bariera împotriva efectelor corozive sau erozive produse de agentul metalic lichid de răcire și oferă o protecție optimă, dacă densitatea sa este mare și dacă oxidul metalic nu se exfoliază în timpul funcționării instalației. Datorită coeficienților diferiți de dilatare termică ai matricei metalice și ai oxidului, există posibilitatea exfolierii stratului de oxid în timpul funcționării, într-o măsură mai mare sau mai mică.

            Conceptul proiectului de cercetare NUCLEARMAT se concretizează in dezvoltarea unor noi materiale metalice din clasa FeCrAl microaliate cu ytriu și/sau zirconiu și/sau titan și/sau hafniu, care sunt capabile să reziste la coroziune și eroziune în medii de metale grele lichide, oxidante și la temperaturi ridicate. Aceste aliaje vor avea reţete de fabricaţie noi si adaptate la condiţiile de testare pentru centrale nucleare.

    Domeniile de compoziție chimica ale aliajelor vor fi următoarele: Al = 4 – 10 %; Cr = 12 – 18 %; (Zr, Ti, Y, Hf) = 1 – 3%; Fe = rest. La alegerea compozițiilor chimice ale aliajelor FeCrAl microaliate cu ytriu și/sau zirconiu și/sau titan și/sau hafniu etc se va ține cont de influențele pe care elementele de aliere le au asupra proprietăților acestor materiale, astfel:

-        Valoarea conținutului de Al din aliaj va fi cuprinsă în intervalul 4 – 10 %. Motivația este dată de de faptul că la conținuturi mai ridicate de aluminiu, capacitatea acestuia de a forma o suprafață texturată uniforma de oxid de aluminiu, care este favorabilă în aliajele FeCrAl, devine neregulată. Astfel, la valori de peste 8 % Al, se remarcă o reducere marcantă a capacitatii de texturare a suprafaței de oxid de aluminiu, cu formare de mănunchiuri din fibre de alumină. Valori mai mici ale continutului de Al nu asigură rezistență corespunzatoare la oxidare.

-        Valoarea conținutului de Cr din aliaj va fi cuprinsă în intervalul 12 – 18 %. Motivația este dată de faptul că la creșterea conținutului de crom peste 23 % se poate forma faza sigma, cu efecte negative asupra fragilizării matricei metalice. Conținuturi de crom sub 12 % nu oferă suficienta rezistență la oxidare.

-        Adaosul de elemente de pământuri rare (ceriu), precum și de alte elemente cu afinitate mare pentru oxigen (ytriu, zirconiu, titan) conduce la formarea unor oxizi extrem de stabili pe suprafața aliajelor FeCrAl, cu aderență foarte mare la substrat. În proiect se propune alierea cu ytriu, zirconiu, titan și hafniu în domeniul de valori 1 – 3 %.

-        Conținutul de fier din aliaje va rezulta din bilanțul de elemente. Se vor limita la minimum conținuturile de carbon și azot din aliaj întrucât formarea de carburi și nitruri conduce la fragilizarea stratului de oxid. De aceea, conținutul de carbon se limitează la 0,03 %, iar conținutul de azot la 0,02 %, iar valorile cumulate ale conținuturilor de carbon și azot nu vor depăși  0,04 %. Limitarea conținutului de carbon se va face prin utilizarea în încărcătură a unui fier tip ARMCO (marca MK3) cu 0,02 %C. Limitarea conținutului de azot se va face prin elaborarea aliajului metalic într-o instalație de retopire cu arc în vid – VAR sau într-un cuptor cu inducție în vid sub un nivel de vid de minimum 10^-3 mbari.

            În cadrul prezenului proiect de cercetare tiințifică se propune proiectarea unor aliaje FeCrAl microaliate cu zirconiu și titan.

            Pe baza datelor prezentate anterior privitoare la proprietățile cerute aliajelor FeCrAl cu potențiale aplicații în centrale nucleare 4R, pe baza cerințelor impuse acestor aliaje și pe baza influenței elementelor de microaliere în aliajele metalice, în această fază a proiectului se propun pentru elaborarea în instalația RAV următoarele aliaje metalice:

-       Aliaje FeCrAl microaliate cu Zr:

·         NUC 4 – Fe-14Cr-5Al- 0,5Zr;

·         NUC 5 – Fe-14Cr-5Al- 1Zr;

·         NUC 6 – Fe-14Cr-5Al- 1,5Zr;

·         NUC 7 – Fe-14Cr-5Al- 2Zr.

-       Aliaje FeCrAl microaliate cu Ti:

·         NUC 11 – Fe-14Cr-5Al- 0,5Ti;

·         NUC 12 – Fe-14Cr-5Al- 1Ti;

·         NUC 13 – Fe-14Cr-5Al- 1,5Ti.

            După cum se observă din alegerea compozițiilor chimice, pentru ambele tipuri de aliaje FeCrAl microaliate au fost păstrate constante conținuturile de Cr la valoarea de 14 %, si de Al la valoarea de 5 %. Au fost variate conținuturile de Zr și Ti la valorile de 0,5 %, 1 %, 1,5 %, 2 %, iar valaorea conținutului de fier rezultă din bilanțul de materiale. 

Activitatea II.2. Proiectarea tehnologiei de prelucrare cu laser a suprafețelor aliajelor metalice din clasa FeCrAl

    Tehnologiile de prelucrare cu fascicul laser fac parte din grupa tratamentelor termice superficiale neconvenţionale cu încălzire ultrarapidă (peste 10³ grad/s).Tratamentul superficial cu sursă concentrată de energie adica cu fasciculul laser, este o tehnologie relativ nouă şi de perspectivă. Deşi efectul LASER - amplificarea luminii prin emisia stimulată a radiaţiei - a fost fundamentata teoretic încă din anul 1917 de către Albert Einstein, primul generator laser cu corp solid a fost creat abia în anul 1960 de către Maimanşi Javan în SUA, iar laserul molecular cu CO₂ în emisie continuă – în anul 1964 de către C.K. Patel.     Primele referinţe de utilizare a unui laser în scopul modificărilor structurale desuprafaţă au fost menţionate în anii 1965 – 1969, în SUA, unde cercetătorii de la U.S. Steelau folosit un laser cu rubin pentru durificarea oţelului.

    Tratamentul termic cu fascicul laser a fost introdus pentru prima dată în procesul de fabricaţie a unor repere de către General Motors Corporation, unde s-a realizat şi primul grup de laseri industriali. Scopul tratamentelor de suprafaţă cu laserul este: durificarea superficială, creşterea capacităţii portante, a stabilităţii termice a structurii şi proprietăţilor superficiale, a rezistenţei la uzare şi oboseală, reducerea coeficientului de frecare.    Avantajele tehnologiei de tratament termic superficial cu laserul:

 - încălzirea ultrarapidă a oricărui material metalic sau dielectric până la topire sau stare de vapori;

- obţinerea de structuri de călire ultrafine, deosebit de dure şi tenace, fără utilizarea unui mediu de răcire;

- obţinerea de stări în afară de echilibru, ca de exemplu starea amorfă, care nu se pot realiza prin mijloacele clasice de încălzire;

- scurtarea duratei de tratament la ordinul secundelor, astfel încât se reduc deformaţiile piesei, zona influenţată termic, oxidarea şi decarburarea;

- durificarea locală a zonelor active ale pieselor de dimensiuni mici şi cu configuraţii complexe;

- procesul de prelucrare este complet automatizat.

    Dezavantajele  tehnologiei de tratament termic superficial cu laserul:

- necesitatea aplicării unor acoperiri absorbante, care să intensifice cuplajul radiaţie laser - material prelucrat;

- suprafaţa prelucrată este de dimensiuni relativ mici (în general benzi înguste, cu lăţimea dependentă de puterea laserului).

- costul ridicat al instalaţiilor tehnologice.Tratamentul superficial cu laserul este recomandat numai justificat, atunci când metodele clasice nu pot fi aplicate sau nu sunt performante.

  Procedee de tratament superficial

    Se poate produce încălzirea, topirea sau vaporizarea stratului superficial al materialului de bază şi/sau a materialului de adaos. În funcţie de efectul termic dorit, se folosesc mai multe procedee demodificare structurală prin încălzire cu radiaţie laser:

1. Tratamente care nu modifică compoziţia chimică superficială a materialului de bază, cum sunt: călirea din fază solidă sau lichidă, finisarea granulaţiei prin retopire,vitrificarea prin topire şi solidificare ultrarapidă, durificarea prin şoc sub acţiunea unui impuls laser de mare putere.

2. Tratamente care modifică compoziţia chimică superficială a materialului de bază, în prezenţa unui material de adaos ca: depunerea prin topire a unui material de adaos; alierea superficială prin topirea simultană a materialului de bază şi a celui de adaos; armarea prin dispersie de particule dure prin topirea substratului materialului de bază. Materialele de bază cele mai utilizate sunt oţelurile cu suficient carbon ( ≥ 0,4%C) şi fontele, care asigură durificare martensitică, dar şi oţeluri inoxidabile austenitice, feritice sau martensitice, cupru şi aliajele sale, aliaje de aluminiu, aliaje de titan etc.

    Materialele de adaos utilizate sunt foarte diversificate atât din punct de vedere al naturii şi stării de agregare a componentelor, cât şi al metodei de aport pe suprafaţa de prelucrat. După natură, materialul de adaos poate fi element chimic pur, materiale ceramice, mase plastice, aliaje dure, materiale compozite. După starea de agregare, materialul de adaos poate fi o fază solidă, lichidă, gazoasă sau un amestec de faze. După metoda de aplicare pe suprafaţa prelucrată, materialul de adaos se prezintă sub o mare varietate: bandă (aplicată prin laminare, prin explozie, sudare termică, sudare prin fricţiune sau sudare ultrasonică, lipire); pulberi (depuse sub formă de pastă, pulverizate cu adeziv, cu flacără sau în plasmă, injectate); baie lichidă (de săruri sau metale topite, de pulberi sau de electrolit); fază gazoasă (evaporare în vid, depunere chimică din fază de vapori, pulverizare catodică, implantare sau placare ionică).

    Realizarea diferitelor procedee de tratament superficial necesită niveluri diferite ale fluxului termic absorbit şi ale timpului de interacţiune material - fascicul laser. S-a constatat, că încălzirea superficială are loc pentru fluxuri termice de10³÷10⁴ W/cm²; materialul se topeşte la 10⁵÷10⁸W/cm²; iar la valori superioare materialul se evaporă. Energia, consumată pentru diferite efecte termice, nu variază cu mai mult de două ordine de mărime (1÷10² J/cm²), ceea ce arată că densitatea de putere şi viteza de încălziredau naştere efectului dorit.

            In aceasta cercetare se urmăreşte evidenţierea efectelor prelucrării superficiale cu laser asupra caracteristicilor microstructurale ale unor aliaje experimentale din clasa FeCrAl. Prin iradierea cu laser se pot realiza o serie a prelucrări superficiale, precum: topirea unui strat subţire de material, tratarea termica, ablaţia cu laser, depunerea unui strat metalo-ceramic prin adăugare de pulberi in fasciculul laser. Densitatea foarte mare de energie in pulsul laser permite prelucrarea materialelor metalice sau nemetalice, in condiţiile in care se  asigura precizia si repetabilitatea prelucrării, dozarea foarte precisa a energiei de prelucrare făra contactul direct cu suprafeţele de prelucrat, asigurând lipsa impurificării acestora si zone afectate termic foarte reduse.

    Oţelurile inoxidabile feritice sunt aliaje Fe-Cr cu structură integral feritică, nedurificabile prin tratamente termice. Includ mărci precum : 405, 430, 430F şi 446.

    Cel mai folosit oţel feritic este 430, cu un conţinut de 0,12% C sau mai puţin şi cu 14 -18% Cr. Datorită conţinutului ridicat de Cr, rezistenţa la coroziune a oţelului 430 este superioară faţă de cea a oţelurilor martensitice. Oţelul 430 poate fi ambutisat, turnat, iar cu tehnologii adecvate chiar sudat. Este folosit des pentru finisare arhitecturală şi pentru construcţii de maşini. Mai este folosit şi pentru echipamente de fabricare şi manipulare a acidului azotic, la care acest oţel este rezistent. Oţelul 430 nu are o rezistenţă la tracţiune mare, dar este potrivit pentru lucrări care funcţionează până la 815°C, având aplicabilitate pentru camerele de ardere ale cuptoarelor de încălzire pentru uz casnic.

    Conţinutul mare de Cr al oţelului 446 ( 23-27% Cr), îi conferă o excelentă rezistenţă la temperaturi ridicate, mai mare decât cea a oţelului carbon. Oţelul tip 446 este turnat în foi sau benzi şi poate fi utilizat până la 1150 °C. Acest oţel nu are caracteristici bune de ambutisare faţă de cele ale oţelului tip 430, dar poate fi turnat.

    Pregatirea pentru prelucrarea cu laser a suprafetelor aliajelor metalice din clasa FeCrAl trebuie efectuata prin metode termice, mecanice sau alte metode adecvate, tinand cont de grosimea materialului conform cerintelor seriei EN ISO 9692 sau ale unui standard de aplicatie relevant. Suprafetele trebuie sa fie lipsite de fisuri sau crestaturi.

    Chiar inainte de prelucrarea cu laser, suprafata materialului la nivelul imbinarii trebuie sa fie lipsita de rugina sau alti oxizi, vopsea, grasimi, zgura, umiditate si alti poluanti care ar putea avea un efect defavorabil asupra calitatii tratamentului termic. Sculele, mijloacele de tensionare si de strangere, precum si mijloacele de montare, fixare si manipulare ar trebui curatate inainte de utilizare. Trebuie evitata contaminarea tuturor suprafetelor in contact cu materiale incompatibile.

    In cazul otelurilor susceptibile la fisurare, poate fi necesara o preincalzire. Detaliile privind preincalzirea depinde de material, ar trebui avut in vedere standardul EN ISO 13916 pentru masurarea temperaturii de preincalzire.

Preincalzirea trebuie efectuata conform specificatiei procedurii de prelucrare cu laserul a suprafetelor aliajelor metalice din clasa FeCrAl si aplicate in timpul tratamentului termic. Trebuie luate in considerare caracteristicile materialului si cerintele de functionare ale acestuia atunci cand se stabilesc parametrii de lucru.

            Ordinea de prelucrare a suprafetelor aliajelor metalice din clasa FeCrAl trebuie specificata in procedura de prelucrare.

Pentru numeroase oteluri, cum sunt si otelurile feritice, trebuie evitata o racire rapida dupa aplicarea energiei de lucru, datorita riscului de durificare sau fisurare.

    Energia liniara de prelucrare poate fi considerata un parametru determinant, in special, pentru caracteristicile tratamentului termic caracteristic atat la otelurile inoxidabile feritice, cat si la otelurile inoxidabile ferito-austenitice.

In cazul otelurilor feritice sau martensitice cu continut ridicat de Cr si al otelurilor inoxidabile austenitice si ferito-austenitice, in timpul prelucrarii cu laserul trebuie evitata oxidarea materialului, pentru o prevenire eficace se utilizeaza un gaz de protectie pentru a nu altera carecteristicile, de exemplu rezistenta la coroziune.

    Prelucrările cu laser formează o categorie aparte de procedee caracterizate printr-o mare densitate de energie pe unitatea de suprafaţă ceea ce le situează, din acest punct de vedere, pe primele locuri în ceea ce priveşte eficienţa şi productivitatea. Ca o caracteristică definitorie, energia radiaţiei luminoase se transformă în căldură la impactul cu materialul de prelucrat, motiv pentru care, în general, categoria lucrărilor care pot fi executate cu aceste procedee se referă la: tratamente termice, sudare, găurire, tăiere, gravare, inscripţionare.  Toate acesta prelucrări au la bază intervenţia asupra materialului cu sursa termică, cu valori scăzute ale energiei introduse localizat, la temperaturi egale sau mai mari decât temperatura de topire.

Cercetarile experimentale au fost efectuate conform standardului ISO 13919-1:1996 pentru nivelurile de acceptare  care sunt notate cu D, C si B (D – Moderat, C – Mediu, B – Sever), acopera teoretic majoritatea aplicatiilor practice.

     Este de dorit sa se prevada un nivel care sa cuprinda toate limitele dimensionale ale tuturor defectelor. In unele cazuri insa, pentru anumite marci de oteluri si anumite tipuri de structuri si anumite tipuri de structuri, cat si pentru piese solicitate la oboseala sau cu conditii de etanseitate, poate fi necesar sa se prevada niveluri diferite pentru defecte diverse sau sa se introduca conditii suplimentare.

            Imperfectiunile sunt prezentate conform dimensiunilor lor reale. Depistarea si apoi evaluarea lor pot necesita una sau mai multe metode de examinare.

            Standardul se aplica pentru :

-       Oteluri aliate si nealite;

-       Materiale mai mari sau egale cu 0,5 mm.

            In vederea efectuarii prelucrarii termice cu laser a suprafetei esantioanelor din FeCrAl s-a efectuat  frezare pentru a se aduce la dimensiunea de: lungime 30 mm, latime 10, inaltime 6 mm.

    Programul experimental a fost conceput pentru analiza efectului prelucrării superficiale cu laser asupra caracteristicilor microstructurale ale unor aliaje experimentale din familia FeCrAl obţinute in cadrul proiectului. S-a realizat un set de 8 probe pentru testarea initiala si un set de 13 probe pentru testarea finala.

            In cazul procesului de retopire superficiala cu laser un parametru foarte important este pozitia relativa a punctului focal in raport cu suprafata materialului. Astfel, in cazul unei defocalizari negative, respectiv focalizarea razei laser in interiorul materialului procesat va rezulta o topire pronuntata a materialului iar in cazul defocalizarii pozitive se va obtine o topire superficiala uniform distribuita dar cu o patrundere mai redusa.

            Dupa ce s-au realizat etapele de pregatire in vederea prelucrarii cu laser, piesele au fost supuse unui regim de retopire cu laserul pe cele doua suprafete.

            Probele au fost pregatite pentru a se putea realiza dispozitivul in care are loc testarea la coroziune in solutie de plumb topit. S-a realizat pe fiecare piesa o gaura in vederea prinderii in dispozitivul pregatit pentru testul de coroziune in metal topit Pb.

            Pentru a se putea fixa probele in dispozitivul in care se va realiza imersia in solutie topita de plumb pentru testarea la coroziune sunt prevazute pe fecare piesa cate o gaura filitata M5 pentru a se putea infileta un surub M5.

Activitatea II.3. Proiectarea modelului experimental de testare a comportării în medii metalice lichide și în camp intens de radiații gamma a materialelor metalice pentru centrale nucleare 4R

            Camera de iradiere a fost  realizata din otel inoxidabil 316L cu grosimea de 2,5 mm in forma circulara (diametrul 170 mm si inaltimea 170 mm) prevazuta cu flansa si capac detasabil cu diametrul de 180 mm prevazut cu  piulite de fixare. Etansarea se realizeaza cu ajutorul unei garnituri din fluoroelastomer (VITON) acoperit superficial cu unsoare de vid siliconica. Conexiunea la sistemul de vid s-a realizat pe capacul camerei de iradiere din tubulatura din otel inoxidabil 316L cu diametru exterior de 10 mm cu conectori si robinet  tip Swagelook. Izolatia termica va fi asigurata de un vas cilindric din otel inoxidabil acoperit cu un strat de ceramica, introdus coaxial cu camera de iradiere, iar spatiul dintre peretele camerei de iradiere si cilindrul central este umplut cu vata de cuart.Suplimentar, a fost prevazuta o izolatie termica de poroterm.

            Camera de iradiere asigura o izolare termica sufficient de buna, astfel incit pe toata durata iradierii plumbul topit in care au fost introduse probele metalice supuse la cimpuri intense de radiatii gamma sa fie in stare lichida, impiedicind solidificarea acestuia.

            Iradierea probelor se va face intr-o instalatie de iradiere automata Gamma Chamer 5000  ce contine un set de surse de 60-Co distribuite circular cu o activitate de 8000 Ci, care asigura un debit al dozei de iradiere de 4,7 kGy/h. Instalatia de iradiere permite slectarea automata a timpului de iradiere, a debitului dozei si a dozei totale.

            Cel de-al doilea model experimental al camereide testare a comportării în medii metalice lichide si in cimp intens de radiatii gamma a materialelor metalice pentru centralele de generatia 4R a fost proiectat si partial executat pentru a fi utilizat la iradieri in interiorul camerelor fierbint - incinte inchise prevazute cu geam de plumb si miini mecanice, care permit manevrarea din exterior a surselor radioactive de mare activitate si care asigura radioprotectia personalului operator. Iradierea probelor se va face folosind surse de 6o-Co, situate in exterior, la extremitatea  camerei de iradiere. Modificarea distantei dintre proba si sursa radioactive va permite modificarea parametrilor iradierii. In camera de iradiere se va amplasa un cuptor electric cu control digital al temperaturii in interiorul caruia se vor pozitiona probele.

            Camera de iradiere este constituita din:

·         Corp camera etansa cu forma cilindrica, cu fund ovoidal, cu posibilitate de expunere a probelor pe orizontala cu diametrul interior de 35,5 cm, lungime 70 cm (62 cm zona cilindrica si 8 cm zona ovoidala); volumul camerei de iradiere este de 69,2 l. Peretele camerei este realizat din otel inoxidabil 304 L cu grosimea de 4 mm.

·           Izolatie termica exterioara care este realizata din folie de polietilena extrudata aluminizata cu grosimea de 10 mm;

·           Usa de acces culisabila este realizata din duraluminiu tip EN AW 2017 cu grosimea de 20 mm;

·           conexiune alimentare electrica (230 V/ 50/60 Hz) in interiorul camerei de interactie;

·           sina suport pentru probe;

·           Fereastra pentru penetrarea radiatiilor ionizante electromagnetice in camera de interactie realizata din otel inoxidabil 304 L cu grosimea de 1 mm, diametrul de 25 mm;

·           Suport semicilindric pentru surse de 60-Co realizat din otel inoxidabil 304 L cu grosimea peretelui de 1.5 mm, diametrul interior de 25 mm, lungimea zonei cilindrice de 15 mm si a celei semicilindrice de 25 mm;

·           Controlul vidului/presiunii este realizat cu ajutorul unui manometru/vacumetru cu diafragma, plasat pe peretele lateral stanga al camerei

Activitatea II.4. Proiectarea programului de testare privind prelucrabilitatea prin deformare plastic cu laser și a modelului experimental pentru simularea proceselor de prelucrare cu laser

   Pe plan mondial au fost studiate și testate aliaje din clasa FeCrAl, utilizate la realizarea unor medii de răcire eficiente a reactoarelor nucleare din generația a IV-a. Aceste sisteme de răcire asigură diminuarea drastică a dimensiunilor reactoarelor, la un nivel de securitate avansat. Mediile de răcire metalice au o acțiune corozivă față de peretele metalic din aliaje din clasa FeCrAl. Efectele corozive și tendința de depunere în imperfecțiunile superficiale a unor produși de reacție afectează capacitatea de transfer termic și determină deteriorarea progresivă a peretelui metalic [3].

Depunerile radioactive din microcavitățile suprafețelor aliajelor din clasa FeCrAl impun decontaminarea acestora înainte de efectuarea de către operatori a reparațiilor circuitului primar de răcire. Pentru studierea influenței depunerilor reactive asupra aliajelor metalice din clasa FeCrAl,

            SC UPS PILOT ARM SRL a proiectat și realizat pe bază de comandă la SC REVEX SRL o cuvă care va fi folosită în experimentările de acest gen. În continuare este prezentat desenul de ansamblu de la această cuvă.

În cadrul acestei etape a fost proiectat programul de testare pentru stabilirea comportamentului aliajelor FeCrAl la deformarea plastică la rece, a tratamentului cu laserr și a influenței radiațiilor Gamma.

PROGRAM DE OBȚINERE ȘI TESTARE A ALIAJELOR DIN CLASA FeCrAl