Виноградов Д. В. Вплив структурного стану на процеси взаємодії водню з цирконієм та його сплавами

Дисертація присвячена взаємодії водню з цирконієм і його сплавами в залежності від їх структурного стану. В роботі досліджено взаємодію водню з цирконієм, цирконій-нікелевими та сплавами Zr-V в різних структурних станах від нанокристалічного до крупнокристалічного. Встановлено, що температура початку поглинання, фазовий склад і кількість поглиненого водню істотно залежить від структурного стану цирконію та його сплавів. Показано, що найкращим з досліджених сплавів є сплав Zr0.6Ni0.4 (Zr-30 мас.% Ni), який знаходиться в кристалічному стані. Він зворотно сорбує близько 1.68 ваг.% водню і має низьку температуру активації (близько 420 К). Показано, що характеристики сорбції-десорбції литих сплавів Zr0.6Ni0.4 та Zr-V краще, ніж відповідно швидкозагартованих сплавів. Виходячи з одержаних даних про роль кисню у взаємодії цирконієвих сплавів з воднем, запропонований і реалізований метод захисту твельних трубок зі сплаву Zr-1%Nb від утворення в них гідридів шляхом термічної обробки трубок в кисневмісних середовищах. Така обробка дасть можливість знизити ймовірність уповільненого гідридного руйнування при експлуатації твелів і збільшити їх опір зносу за рахунок істотного підвищення твердості поверхневих шарів твельних трубок. Ключові слова: цирконій, водень, металогідриди, сплави - накопичувачі водню, структурний стан, сорбція – десорбція.