Mia Maric (à gauche) et le Dr Ondrej Muransky. Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
Une équipe internationale de chercheurs dirigée par l'ANSTO a découvert que le laminage à froid augmente la sensibilité des matériaux à la corrosion du sel fondu par une augmentation de la longueur des joints de grains, et autres défauts microstructuraux, qui contribuent généralement au renforcement des matériaux.
Dr Ondrej Muránsky, Mener, Performances de corrosion à haute température et aux sels fondus des matériaux avancés, Cycle du combustible nucléaire à l'ANSTO et Mme Mia Maric (toutes deux illustrées ci-dessus) ont déclaré que cette recherche était pertinente pour le futur réacteur à sel fondu (MSR), Les systèmes solaires thermiques à concentration (CST) ainsi que les systèmes de stockage d'énergie thermique (TES) sont actuellement en cours de développement.
L'étude, qui a été publié dans Science de la corrosion , a été réalisé sur de l'acier inoxydable 316L qui est utilisé dans les réacteurs nucléaires actuels et est également considéré comme le matériau structurel des futurs systèmes de production d'énergie nucléaire et non nucléaire (MSR, CST) ainsi que des systèmes de stockage d'énergie (TES).
En utilisant les techniques de diffraction électronique et de diffraction neutronique à l'ANSTO, les chercheurs ont découvert que le laminage à froid entraîne l'introduction de défauts microstructuraux qui rendent le matériau plus résistant mais aussi plus sensible à la corrosion par les sels fondus.
L'utilisation de la diffraction des neutrons à haute résolution (HRND) sur l'instrument Echidna a révélé une augmentation du nombre de dislocations, tandis que la technique de diffraction par diffusion d'électrons (EBSD) a révélé une augmentation significative de la longueur des joints de grains à l'état laminé à froid par rapport à l'état brut de recuit.
"Les mesures HRND et EBSD nous renseignent sur l'effet de la déformation plastique sur la microstructure de l'alliage", dit Muránsky.
Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
Des tests de corrosion ont été effectués à l'ANSTO dans une plate-forme dédiée au sel fondu dans le sel fondu FLiNaK à 600°C pendant 300 heures.
La résistance à la corrosion des conditions d'alliage testées (0%, 20 % et 30 % de laminage à froid) a été évaluée à partir de la perte de masse de matière résultant de l'exposition au sel fondu.
Il a été constaté que la quantité de laminage à froid a une forte relation avec la perte de masse de matière dans le sel fondu.
Des quantités plus élevées de laminage à froid ont entraîné une augmentation de la perte de masse de matériau.
"Cela implique qu'il y a une susceptibilité accrue du matériau à réagir avec le sel fondu et par conséquent à subir une corrosion accélérée, " dit Muransky.
Un micro-analyseur à sonde électronique (EPMA) de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) a révélé que le matériau en vrac conservait une distribution uniforme de fer (Fe) et de nickel (Ni), tandis qu'il y avait une diffusion accrue du chrome (Cr) et du molybdène (Mo) aux joints de grains.
"Ici, ils pourraient facilement réagir avec le sel fondu en formant des produits de corrosion riches en chrome et en molybdène, " dit Muransky.
