Mechanical and acoustic characteristics of oxidized, nitrided and oxynitrided Zr-1%Nb zirconium alloy

• Published in: Вопросы атомной науки и техники
• Date: 2022
• Main Authors: Trush, V.S., Pylypenko, M.M., Stoev, P.I., Lavrys, S.M., Kravchyshyn, T.M., Luk’yanenko, O.H., Tikhonovsky, M.A.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2022
• Subjects: Physics of radiation damages and effects in solids
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/195409
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Mechanical and acoustic characteristics of oxidized, nitrided and oxynitrided Zr-1%Nb zirconium alloy / V.S. Trush, M.M. Pylypenko, P.I. Stoev, S.M. Lavrys, T.M. Kravchyshyn, O.H. Luk’yanenko, M.A. Tikhonovsky // Problems of Atomic Science and Technology. — 2022. — № 4. — С. 55-60. — Бібліогр.: 28 назв. — англ.

The effect of the gaseous medium composition during thermo-chemical treatment (TCT) on the mechanical properties and acoustic parameters of Zr-1%Nb zirconium alloy was studied. It is shown that TCT in oxygen-nitrogen contained gaseous media significantly increases the surface hardness and does not worsen the mechanical characteristics (including their plasticity) of zirconium alloy which is used as a material for case of fuel nuclear rod. It is established that TCT in different mediums also influences on acoustic parameters of the Zr-1%Nb alloy. Noticeable changes in the acoustic parameters observed at the initial stage of deformation are associated with the features of the destruction of a thin film formed on the zirconium alloy surface after TCT. Наведено дані щодо впливу складу газового середовища, в якому проводили хіміко-термічну обробку (ХТО), на механічні властивості та акустичні параметри зразків із сплаву цирконію Zr-1%Nb. Показано, що ХТО за вибраними режимами в кисневмісному, азотовмісному та азотокисневмісному газових середовищах суттєво збільшує твердість поверхневого шару зразків сплаву цирконію та не погіршує механічні характеристики зразків твельних оболонок, у тому числі їх пластичність. Показано, що за впливом середовища ХТО на характеристики сплаву акустичні параметри виявилися більш інформативними порівняно з механічними властивостями. Зроблено припущення, що помітні зміни акустичних параметрів, що спостерігаються на початковій стадії деформування, пов’язані з особливостями руйнування тонкої плівки, що утворюється на поверхні трубки в результаті ХТО.