Засадний Т. М. Оцінка та шляхи зниження водневої проникності малоактивованих реакторних сталей зі зварними швами

В дисертаційній роботі викладені результати теоретичних та експериментальних досліджень, направлених на вивчення впливу комплексного легування (метали IV-V груп, кремній, вуглець) на водневу проникність хромомарганцевої сталі Х12Г20В встановлено її оптимальний хімічний склад, який дозволяє звести до мінімуму втрати водню та його ізотопів в навколишнє середовище. Розраховано величину екологічно безпечного рівня проникання водню, який дозволяє визначити у скільки разів необхідно понизити водневу проникність матеріалів реакторного обладнання. Проведено вивчення впливу наводнювання на фазово-структурний стан сталі Х12Г20В. Встановлено, що водень ініціює перерозподіл атомів марганцю, що приводить до утворення мікрообластей, збагачених цим елементом. Одночасно протікає процес феритизації сталі, який супроводжується виділенням областей - заліза в аустенітній матриці. Запропоновано новий методологічний підхід до вивчення розчинності водню у зварних з'єднаннях сталей, який полягає у вимірюванні водневої проникності Р методом Беррера та визначенні цієї характеристики у зварному шві за співвідношенням площ основного металу і зварного шва, вимірюванні коефіцієнта дифузії водню D методом електропровідності у зразках, вирізаних зі зварного шва, і розрахунку розчинності водню у самому шві за формулою S=P/D. Вперше встановлені значення P, D і S у зварних швах, отриманих лазерним зварюванням сталей Х12Г20В і 10Х9ВФА. Встановлено, що нанесення захисних оксидних плівок зі шпінельною структурою знижує величину проникання водню та його ізотопів через реакторні сталі та їх зварні з'єднання у 120-160 разів, що нижче екологічно безпечного рівня.