Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 4/2019

10.01.2019

Dissolution of Intermetallic Second-Phase Particles in Zircaloy-2 in High-Temperature Steam

verfasst von: Weicheng Zhong, Xiang Liu, Peter A. Mouche, Jun-Li Lin, Donghee Park, Mohamed S. Elbakhshwan, Simerjeet K. Gill, Yang Ren, James F. Stubbins, Brent J. Heuser

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 4/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The stability of intermetallic second-phase particles (SPPs) in coated Zircaloy-2 was studied in 700 °C steam environments up to 20 hours. Hydrogen generated from high-temperature steam oxidation of uncoated Zr-induced δ-hydrides formation in the Zircaloy matrix. Synchrotron XRD demonstrated that longer exposure times increased hydride peak intensity and decreased intermetallic SPPs’ peak intensity. Cross-sectional SEM analysis verified the intermetallic SPPs’ volume fraction reduction. The size distribution of intermetallic SPPs was characterized and larger particles were dissolved at longer oxidation time. A correlation between the hydrogen concentration and the volume fraction of intermetallic SPPs at 700 °C steam environment was found, with the volume fraction of SPPs decreasing as hydrogen concentration increases.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
2.
Zurück zum Zitat [2] R.M. Kruger, R.B. Adamson, and S.S. Brenner: J. Nucl. Mater., 1992, vol. 189, pp.193-200.CrossRef [2] R.M. Kruger, R.B. Adamson, and S.S. Brenner: J. Nucl. Mater., 1992, vol. 189, pp.193-200.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat [3] S.C. Lumley, S. T. Murphy, P. A. Burr, R. W. Grimes, P. R. Chard-Tuckey, and M. R. Wenman: J. Nucl. Mater., 2013, vol. 437, pp. 122-129.CrossRef [3] S.C. Lumley, S. T. Murphy, P. A. Burr, R. W. Grimes, P. R. Chard-Tuckey, and M. R. Wenman: J. Nucl. Mater., 2013, vol. 437, pp. 122-129.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat [4] X. Meng, and D.O. Northwood: J. Nucl. Mater., 1989, vol. 168, pp. 125-136.CrossRef [4] X. Meng, and D.O. Northwood: J. Nucl. Mater., 1989, vol. 168, pp. 125-136.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat P. Rudling, K. L. Vannesjö, G. Vesterlund, and A. R. Massih: Zirconium in the Nuclear Industry: Seventh International Symposium, ASTM STP 939, 1987, pp. 292-306 P. Rudling, K. L. Vannesjö, G. Vesterlund, and A. R. Massih: Zirconium in the Nuclear Industry: Seventh International Symposium, ASTM STP 939, 1987, pp. 292-306
6.
Zurück zum Zitat [6] Y. Hatano, K. Isobe, R. Hitaka, and M. Sugisaki: J. Nucl. Sci. Technol., 1996, vol. 33, pp. 944-949.CrossRef [6] Y. Hatano, K. Isobe, R. Hitaka, and M. Sugisaki: J. Nucl. Sci. Technol., 1996, vol. 33, pp. 944-949.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat [7] J. Wang, H. Fan, J. Xiong, H. Liu, Z. Miao, S. Ying, and G. Yang: Nucl. Eng. Des., 2011, vol.241, pp. 471-475.CrossRef [7] J. Wang, H. Fan, J. Xiong, H. Liu, Z. Miao, S. Ying, and G. Yang: Nucl. Eng. Des., 2011, vol.241, pp. 471-475.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat [8] M. Yao, J. Wang, J. Peng, B. Zhou, and Q. Li: J. ASTM Int., 2011, vol. 8, pp. 466-495CrossRef [8] M. Yao, J. Wang, J. Peng, B. Zhou, and Q. Li: J. ASTM Int., 2011, vol. 8, pp. 466-495CrossRef
9.
Zurück zum Zitat P. Tägtstrom, M. Limbäck, M. Dahlbäck, T. Andersson, and H. Pettersson: Zirconium in the Nuclear Industry: Thirteenth International Symposium, ASTM STP 1423, 2002, pp. 96-118. P. Tägtstrom, M. Limbäck, M. Dahlbäck, T. Andersson, and H. Pettersson: Zirconium in the Nuclear Industry: Thirteenth International Symposium, ASTM STP 1423, 2002, pp. 96-118.
10.
Zurück zum Zitat Y. Hatano, M. Sugisaki, K. Kitano, and M. Hayashi: Zirconium in the Nuclear Industry: Twelfth International Symposium, ASTM STP 1354, 2000, pp. 901–17. Y. Hatano, M. Sugisaki, K. Kitano, and M. Hayashi: Zirconium in the Nuclear Industry: Twelfth International Symposium, ASTM STP 1354, 2000, pp. 901–17.
11.
12.
Zurück zum Zitat B.C. Cheng, R.M. Kruger, and R.B. Adamson: Zirconium in the Nuclear Industry: Tenth International Symposium, ASTM STP 1245, 1994, pp. 400–18. B.C. Cheng, R.M. Kruger, and R.B. Adamson: Zirconium in the Nuclear Industry: Tenth International Symposium, ASTM STP 1245, 1994, pp. 400–18.
13.
Zurück zum Zitat M. Griffiths, R.W. Gilbert, and G.J.C. Carpenter: J. Nucl. Mater., 1987, vol. 150, pp: 53-66.CrossRef M. Griffiths, R.W. Gilbert, and G.J.C. Carpenter: J. Nucl. Mater., 1987, vol. 150, pp: 53-66.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat [14] A.T. Motta, and C. Lemaignan: J. Nucl. Mater., 1992, vol. 195, pp:277-285CrossRef [14] A.T. Motta, and C. Lemaignan: J. Nucl. Mater., 1992, vol. 195, pp:277-285CrossRef
15.
Zurück zum Zitat [15] P. Vizcaíno, A. Flores, P. Bozzano, A. Banchik, R. Versaci, and R. Ríos: J. ASTM Int., 2011, vol. 8, pp. 754-783CrossRef [15] P. Vizcaíno, A. Flores, P. Bozzano, A. Banchik, R. Versaci, and R. Ríos: J. ASTM Int., 2011, vol. 8, pp. 754-783CrossRef
16.
Zurück zum Zitat [16] W. Zhong, P.A. Mouche, and B.J. Heuser: J. Nucl. Mater., 2018, vol. 498, pp: 137-148CrossRef [16] W. Zhong, P.A. Mouche, and B.J. Heuser: J. Nucl. Mater., 2018, vol. 498, pp: 137-148CrossRef
17.
Zurück zum Zitat [17] W. Zhong, P.A. Mouche, X. Han, B.J. Heuser, K.K. Mandapaka, and G.S. Was: J. Nucl. Mater., 2016, vol. 470, pp: 327-338.CrossRef [17] W. Zhong, P.A. Mouche, X. Han, B.J. Heuser, K.K. Mandapaka, and G.S. Was: J. Nucl. Mater., 2016, vol. 470, pp: 327-338.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat [18] M.M. Strehle, B.J. Heuser, M.S. Elbakhshwan, X. Han, D.J. Gennardo, H.K. Pappas, and H. Ju: Thin Solid Films, 2012, vol. 520, pp: 5616-5626.CrossRef [18] M.M. Strehle, B.J. Heuser, M.S. Elbakhshwan, X. Han, D.J. Gennardo, H.K. Pappas, and H. Ju: Thin Solid Films, 2012, vol. 520, pp: 5616-5626.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat [19] R.S. Daum, Y.S. Chu, and A.T. Motta: J. Nucl. Mater., 2009, vol.392, pp: 453-463.CrossRef [19] R.S. Daum, Y.S. Chu, and A.T. Motta: J. Nucl. Mater., 2009, vol.392, pp: 453-463.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat B.D. Cullity: Elements of X-ray Diffraction, Addison-Wesley Publishing Co. Inc., Melbourne, 1956, pp. 104-137 B.D. Cullity: Elements of X-ray Diffraction, Addison-Wesley Publishing Co. Inc., Melbourne, 1956, pp. 104-137
21.
Zurück zum Zitat S.S. Sidhu, N.S. Satya Murthy, F.P. Campos, and D.D. Zauberis: No. ANL-FGF-332; UAC-6209. Argonne National Lab., 1963, pp: 87-98. S.S. Sidhu, N.S. Satya Murthy, F.P. Campos, and D.D. Zauberis: No. ANL-FGF-332; UAC-6209. Argonne National Lab., 1963, pp: 87-98.
22.
Zurück zum Zitat [22] J.L. Lin, X. Han, B.J. Heuser, and J.D. Almer: J. Nucl. Mater., 2016, vol.471, pp: 299-307.CrossRef [22] J.L. Lin, X. Han, B.J. Heuser, and J.D. Almer: J. Nucl. Mater., 2016, vol.471, pp: 299-307.CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat [24] A.T.W. Barrow, A. Korinek, and M.R. Daymond: J. Nucl. Mater., 2013, vol.432, pp: 366-370.CrossRef [24] A.T.W. Barrow, A. Korinek, and M.R. Daymond: J. Nucl. Mater., 2013, vol.432, pp: 366-370.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat [25] K. Une, K. Nogita, S. Ishimoto, and K. Ogata: J. Nucl. Sci. Technol., 2004, vol. 41, pp: 731-740.CrossRef [25] K. Une, K. Nogita, S. Ishimoto, and K. Ogata: J. Nucl. Sci. Technol., 2004, vol. 41, pp: 731-740.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat [26] K.M. Krishna, A. Sain, I. Samajdar, G. K. Dey, D. Srivastava, S. Neogy, R. Tewari, and S. Banerjee: Acta materialia, 2006, vol.54, pp: 4665-4675.CrossRef [26] K.M. Krishna, A. Sain, I. Samajdar, G. K. Dey, D. Srivastava, S. Neogy, R. Tewari, and S. Banerjee: Acta materialia, 2006, vol.54, pp: 4665-4675.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat [27] C. Cochrane, and M.R. Daymond: Metall. Mater. Trans. A, 2018, vol.49, pp: 3468-3485.CrossRef [27] C. Cochrane, and M.R. Daymond: Metall. Mater. Trans. A, 2018, vol.49, pp: 3468-3485.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat C. Toffolon-Masclet, T. Guilbert, and J. C. Brachet: J. Nucl. Mater., 2008, vol. 372, pp: 367-378.CrossRef C. Toffolon-Masclet, T. Guilbert, and J. C. Brachet: J. Nucl. Mater., 2008, vol. 372, pp: 367-378.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat [29] M.P. Pitt, L. K. W. Pitt, H. Fjellvåg, and B. C. Hauback: J. Alloys Compd., 2011, vol. 509, pp: 5515-5524.CrossRef [29] M.P. Pitt, L. K. W. Pitt, H. Fjellvåg, and B. C. Hauback: J. Alloys Compd., 2011, vol. 509, pp: 5515-5524.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat [30] M.H. Sørby, H. Fjellvåg, and B. C. Hauback: J. Alloys Compd., 2005, vol.394, pp: 107-115.CrossRef [30] M.H. Sørby, H. Fjellvåg, and B. C. Hauback: J. Alloys Compd., 2005, vol.394, pp: 107-115.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat F. Aubertin, and S. J. Campbell.: Hyperfine Interact., 1990, vol. 54, pp: 767-773.CrossRef F. Aubertin, and S. J. Campbell.: Hyperfine Interact., 1990, vol. 54, pp: 767-773.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat [32] P.A. Burr, S.T. Murphy, S.C. Lumley, M.R. Wenman, and R.W. Grimes: Corros. Sci., 2013, vol. 69, pp: 1-4.CrossRef [32] P.A. Burr, S.T. Murphy, S.C. Lumley, M.R. Wenman, and R.W. Grimes: Corros. Sci., 2013, vol. 69, pp: 1-4.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat [33] H.W. Li, K. Ishikawa, and K. Aoki: J. Alloys Compd., 2005, vol. 88, pp: 49-58.CrossRef [33] H.W. Li, K. Ishikawa, and K. Aoki: J. Alloys Compd., 2005, vol. 88, pp: 49-58.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat [34] P. Raj, P. Suryanarayana, A. Sathyamoorthy, K. Shashikala, and R. M. Iyer: J. Alloys Compd., 1992, vol. 178, pp: 393-401CrossRef [34] P. Raj, P. Suryanarayana, A. Sathyamoorthy, K. Shashikala, and R. M. Iyer: J. Alloys Compd., 1992, vol. 178, pp: 393-401CrossRef
35.
Zurück zum Zitat J.M. Filho, A.W. Carbonari, W. Pendl Jr, J.I. Moura, and R.N. Saxena: J. Alloys Compd., 1995, vol. 224, pp: 60-65CrossRef J.M. Filho, A.W. Carbonari, W. Pendl Jr, J.I. Moura, and R.N. Saxena: J. Alloys Compd., 1995, vol. 224, pp: 60-65CrossRef
36.
Zurück zum Zitat [36] J.L. Lin, W. Zhong, H.Z. Bilheux, and B.J. Heuser: J. Nucl. Mater., 2017, vol. 496, pp: 129-139.CrossRef [36] J.L. Lin, W. Zhong, H.Z. Bilheux, and B.J. Heuser: J. Nucl. Mater., 2017, vol. 496, pp: 129-139.CrossRef
37.
38.
Zurück zum Zitat [38] K. Aoki, X.G. Li, and T. Masumoto: Acta metallurgica et materialia, 1992, vol. 40, pp: 1717-1726.CrossRef [38] K. Aoki, X.G. Li, and T. Masumoto: Acta metallurgica et materialia, 1992, vol. 40, pp: 1717-1726.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat [39] K. Ishikawa, N. Ogasawara, and K. Aoki: Philos. Mag. Lett., 2004, vol. 84, pp: 207-214.CrossRef [39] K. Ishikawa, N. Ogasawara, and K. Aoki: Philos. Mag. Lett., 2004, vol. 84, pp: 207-214.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat [40] P. Chemelle, D.B. Knorr, J.B. Van Der Sande, and R.M. Pelloux: J. Nucl. Mater., 1983, vol. 113, pp: 58-64.CrossRef [40] P. Chemelle, D.B. Knorr, J.B. Van Der Sande, and R.M. Pelloux: J. Nucl. Mater., 1983, vol. 113, pp: 58-64.CrossRef
Metadaten
Titel
Dissolution of Intermetallic Second-Phase Particles in Zircaloy-2 in High-Temperature Steam
verfasst von
Weicheng Zhong
Xiang Liu
Peter A. Mouche
Jun-Li Lin
Donghee Park
Mohamed S. Elbakhshwan
Simerjeet K. Gill
Yang Ren
James F. Stubbins
Brent J. Heuser
Publikationsdatum
10.01.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-5090-5

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2019

Metallurgical and Materials Transactions A 4/2019 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.