Alumina-forming stainless steels in liquid lead and lead-bismuth eutectic
Tid: Fr 2024-12-20 kl 10.00
Plats: F3 (Flodis), Lindstedtsvägen 26 & 28, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/67833310452
Språk: Engelska
Ämnesområde: Kemi
Respondent: Christopher Petersson , Yt- och korrosionsvetenskap, Kärnvetenskap och kärnteknik
Opponent: Doktor Joris Van den Bosch, Belgian Nuclear Research Centre (SCK CEN), Belgien
Handledare: Professor Rachel Pettersson, Yt- och korrosionsvetenskap; Doktor Peter Szakalos, Kärnvetenskap och kärnteknik, Yt- och korrosionsvetenskap, Jernkontoret (The Swedish Steel 'Producers' Association); Mats Lundberg, Alleima AB
QC 2024-11-19
Abstract
Denna avhandling fokuserar på aluminiumoxidbildande ståls mekaniska egenskaper och deras påverkan av flytande metallförsprödning (LME) i smält bly och bly-vismut eutectiska (LBE) miljöer. Dessa smälta metaller är tänkta att kunnas användning som värmetransportertmedium inom högtemperatur- energiapplikationer så som generation IV kärnkraftsreaktorer. Dessa höga temperaturer och miljöer ställer nya krav på dekonstruktionsmaterial som ska användas. Avhandlingsarbetet har framför allt gått ut på att utvärdera de olika ståltypernas mekaniska egenskaper genom ”Slow strain rate testing” föratt utvärdera effekter av LME- påverkan. Eftersom även andra materialegenskaper spelar också stor roll för hur de de olika ståltyperna beter sig, är både oxidation och erosionskorrosion en del av detta arbete. De undersökta stålen inkluderade ett ferritiskt stål-EF100, tre olika typer av aluminiumoxidbildande autentiska stål-AFA, samt ett martensitiskt stål benämnt AFM. Dessa stål undersöktes inom temperaturintervallet 350-600 °C för blysamt 150-600 °C för LBE. Stålens mikrostrukturer analyserades för att öka förståelsen för de mekanismer som styr LME. Det ferritiska EF100-stålet visade inga tecken av att påverkas av LME i flytande Pb men var dock påverkat av LME in LBE. AFM-stålet betedde sig på ett liknande sätt som AF100-stålet men var påverkat av LME i både flytande Pb och LBE. AFA stålen påverkades varken av LME i Pb eller LBE men visade tecken på LME vid entemperatur av 570 °C. Omfattningen av erosions-korrosion undersöktes också vilken visade sig hastor påverkan hos stål innehållande nickel - Ni (316L och AFA3). Stål med en högre hårdhet och som bilade skyddande ytoxider påverkades väldigt lite (Kanthal AF, APMT, EF100,Alkrothal 14, aluminiumoxid belagd 316L, och AFM).