Hydrogen Embrittlement and Oxide Layer E ect in the Cathodically Charged Zircaloy-2 - Publikacja - MOST Wiedzy

Twoje konto

zaloguj

Wyszukiwarka

Hydrogen Embrittlement and Oxide Layer E ect in the Cathodically Charged Zircaloy-2

Abstrakt

The present paper is aimed at determining the less investigated effects of hydrogen uptake on the microstructure and the mechanical behavior of the oxidized Zircaloy-2 alloy. The specimens were oxidized and charged with hydrogen. The different oxidation temperatures and cathodic current densities were applied. The scanning electron microscopy, X-ray electron diffraction spectroscopy, hydrogen absorption assessment, tensile, and nanoindentation tests were performed. At low oxidation temperatures, an appearance of numerous hydrides and cracks, and a slight change of mechanical properties were noticed. At high-temperature oxidation, the oxide layer prevented the hydrogen deterioration of the alloy. For nonoxidized samples, charged at different current density, nanoindentation tests showed that both hardness and Young’s modulus revealed the minims at specific current value and the stepwise decrease in hardness during hydrogen desorption. The obtained results are explained by the barrier effect of the oxide layer against hydrogen uptake, softening due to the interaction of hydrogen and dislocations nucleated by indentation test, and hardening caused by the decomposition of hydrides. The last phenomena may appear together and result in hydrogen embrittlement in forms of simultaneous hydrogen-enhanced localized plasticity and delayed hydride cracking.

Cytowania

  • 4

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 4

    Scopus

Autorzy (6)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 38 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Materials nr 13,
ISSN: 1996-1944
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Gajowiec G., Bartmański M., Majkowska-Marzec B., Zieliński A., Chmiela B., Derezulko M.: Hydrogen Embrittlement and Oxide Layer E ect in the Cathodically Charged Zircaloy-2// Materials -Vol. 13,iss. 8 (2020), s.1913-
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/ma13081913
Bibliografia: test
  1. Zieliński, A.; Sobieszczyk, S. Hydrogen-enhanced degradation and oxide effects in zirconium alloys for nuclear applications. Int. J. Hydrogen Energy 2011, 36, 8619-8629. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  2. Allen, T.R.; Konings, R.J.M.; Motta, A.T. Corrosion of Zirconium Alloys. In Comprehensive Nuclear Materials; otwiera się w nowej karcie
  3. Zinkle, S.J.; Was, G.S. Materials challenges in nuclear energy. Acta Mater. 2013, 61, 735-758. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  4. Mohamed, N.M.A. Study of Using Zirconium as a Reflector for Light Water Reactors Study of Using Zirconium as a Reflector for Light Water Reactors. Nucl. Sci. Eng. 2017, 173, 172-181. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  5. Kamachi Mudali, U.; Ravi Shankar, A.; Natarajan, R.; Saibaba, N.; Raj, B. Application of zirconium alloys for reprocessing plant components. Nucl. Technol. 2013, 182, 349-357. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  6. Jayaraj, J.; Thyagarajan, K.; Mallika, C.; Kamachi Mudali, U. Corrosion behavior of zirconium, titanium, and their alloys in simulated dissolver solution of fast breeder reactor spent nuclear fuel using Zircaloy-4 mock-up dissolver vessel. Nucl. Technol. 2015, 191, 58-70. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  7. Duan, Z.; Yang, H.; Satoh, Y.; Murakami, K.; Kano, S.; Zhao, Z.; Shen, J.; Abe, H. Current status of materials development of nuclear fuel cladding tubes for light water reactors. Nucl. Eng. Des. 2017, 316, 131-150. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  8. Krishnan, R.; Asundi, M.K. Zirconium alloys in nuclear power. Proc. Indian Aead. Sci. 1981, 4, 41-56. otwiera się w nowej karcie
  9. Olander, D.; Motta, A. Zirconium Alloys. In Light Water Reactor Materials; Chapter 17; American Nuclear Society: La Grange Park, IL, USA, 2011; Volume 7, pp. 1-40.
  10. Charit, I. Accident Tolerant Nuclear Fuels and Cladding Materials. JOM 2018, 70, 173-175. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  11. Motta, A.T.; Couet, A.; Comstock, R.J. Corrosion of Zirconium Alloys Used for Nuclear Fuel Cladding. Annu. Rev. Mater. Res. 2015, 45, 311-343. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  12. Féron, D. Overview of nuclear materials and nuclear corrosion science and engineering. In Nuclear Corrosion Science and Engineering; Elsevier Inc.: Amsterdam, The Netherlands, 2012; pp. 31-56. ISBN 9781845697655. otwiera się w nowej karcie
  13. McHugh, K.M.; Garnier, J.E.; Rashkeev, S.; Glazoff, M.V.; Griffith, G.W.; Bragg-Sitton, S.M. High Temperature Steam Corrosion of Cladding for Nuclear Applications: Experimental. In Ceramic Materials for Energy Applications III; Wiley: Hoboken, NJ, USA, 2013; pp. 149-160. ISBN 9781118807583. otwiera się w nowej karcie
  14. Singh, R.N.; Roychowdhury, S.; Sinha, V.P.; Sinha, T.K.; De, P.K.; Banerjee, S. Delayed hydride cracking in Zr-2.5Nb pressure tube material: Influence of fabrication routes. Mater. Sci. Eng. A 2004, 374, 342-350. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  15. Singh, R.N.; Kishore, R.; Sinha, T.K.; Kashyap, B.P. Hydride blister formation in Zr-2.5wt%Nb pressure tube alloy. J. Nucl. Mater. 2002, 301, 153-164. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  16. Ivanova, S.V. Effect of hydrogen on serviceability of zirconium items in VVER and RBMK-type reactors fuel assemblies. Int. J. Hydrogen Energy 2002, 27, 819-824. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  17. Pierron, O.N.; Koss, D.A.; Motta, A.T.; Chan, K.S. The influence of hydride blisters on the fracture of Zircaloy-4. J. Nucl. Mater. 2003, 322, 21-35. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  18. Steinbrück, M. Hydrogen absorption by zirconium alloys at high temperatures. J. Nucl. Mater. 2004, 334, 58-64. [CrossRef] Materials 2020, 13, 1913 26 of 30 otwiera się w nowej karcie
  19. Une, K.; Ishimoto, S.; Etoh, Y.; Ito, K.; Ogata, K.; Baba, T.; Kamimura, K.; Kobayashi, Y. The terminal solid solubility of hydrogen in irradiated Zircaloy-2 and microscopic modeling of hydride behavior. J. Nucl. Mater. 2009, 389, 127-136. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  20. Bertolino, G.; Meyer, G.; Perez Ipiña, J. In situ crack growth observation and fracture toughness measurement of hydrogen charged Zircaloy-4. J. Nucl. Mater. 2003, 322, 57-65. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  21. Grosse, M.; Steinbrueck, M.; Lehmann, E.; Vontobel, P. Kinetics of hydrogen absorption and release in zirconium alloys during steam oxidation. Oxid. Met. 2008, 70, 149-162. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  22. Selmi, N.; Sari, A. Study of Oxidation Kinetics in Air of Zircaloy-4 by in Situ X-Ray Diffraction. Adv. Mater. Phys. Chem. 2013, 03, 168-173. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  23. Qin, W.; Nam, C.; Li, H.L.; Szpunar, J.A. Tetragonal phase stability in ZrO 2 film formed on zirconium alloys and its effects on corrosion resistance. Acta Mater. 2007, 55, 1695-1701. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  24. Baek, J.H.; Jeong, Y.H. Breakaway phenomenon of Zr-based alloys during a high-temperature oxidation. J. Nucl. Mater. 2008, 372, 152-159. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  25. Birchley, J.; Fernandez-Moguel, L. Simulation of air oxidation during a reactor accident sequence: Part 1-Phenomenology and model development. Ann. Nucl. Energy 2012, 40, 163-170. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  26. Suman, S.; Khan, M.K.; Pathak, M.; Singh, R.N.; Chakravartty, J.K. Hydrogen in Zircaloy: Mechanism and its impacts. Int. J. Hydrogen Energy 2015, 40, 5976-5994. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  27. Bair, J.; Asle Zaeem, M.; Tonks, M. A review on hydride precipitation in zirconium alloys. J. Nucl. Mater. 2015, 466, 12-20. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  28. Shrivastava, K.C.; Kulkarni, A.S.; Ramanjaneyulu, P.S.; Sunil, S.; Saxena, M.K.; Singh, R.N.; Tomar, B.S.; Ramakumar, K.L. Determination of diffusion coefficients of hydrogen and deuterium in Zr-2.5%Nb pressure tube material using hot vacuum extraction-quadrupole mass spectrometry. J. Nucl. Mater. 2015, 461, 151-156. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  29. Lanzani, L.; Ruch, M. Comments on the stability of zirconium hydride phases in Zircaloy. J. Nucl. Mater. 2004, 324, 165-176. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  30. Daum, R.S.; Chu, Y.S.; Motta, A.T. Identification and quantification of hydride phases in Zircaloy-4 cladding using synchrotron X-ray diffraction. J. Nucl. Mater. 2009, 392, 453-463. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  31. Roustila, A.; Chêne, J.; Séverac, C. XPS study of hydrogen and oxygen interactions on the surface of the NiZr intermetallic compound. Int. J. Hydrogen Energy 2007, 32, 5026-5032. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  32. Yamanaka, S.; Nishizaki, T.; Uno, M.; Katsura, M. Hydrogen dissolution into zirconium oxide. J. Alloy. Compd. 1999, 293, 38-41. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  33. Gong, W.; Zhang, H.; Wu, C.; Tian, H.; Wang, X. The role of alloying elements in the initiation of nanoscale porosity in oxide films formed on zirconium alloys. Corros. Sci. 2013, 77, 391-396. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  34. Sundell, G.; Thuvander, M.; Andrén, H.O. Barrier oxide chemistry and hydrogen pick-up mechanisms in zirconium alloys. Corros. Sci. 2016, 102, 490-502. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  35. Glazoff, M.V.; Tokuhiro, A.; Rashkeev, S.N.; Sabharwall, P. Oxidation and hydrogen uptake in zirconium, Zircaloy-2 and Zircaloy-4: Computational thermodynamics and ab initio calculations. J. Nucl. Mater. 2014, 444, 65-75. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  36. Le Saux, M.; Besson, J.; Carassou, S.; Poussard, C.; Averty, X. Behavior and failure of uniformly hydrided Zircaloy-4 fuel claddings between 25 • C and 480 • C under various stress states, including RIA loading conditions. Eng. Fail. Anal. 2010, 17, 683-700. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  37. Yamanaka, S.; Setoyama, D.; Muta, H.; Uno, M.; Kuroda, M.; Takeda, K.; Matsuda, T. Characteristics of zirconium hydrogen solid solution. J. Alloy. Compd. 2004, 372, 129-135. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  38. Bertolino, G.; Meyer, G.; Perez Ipiña, J. Effects of hydrogen content and temperature on fracture toughness of Zircaloy-4. J. Nucl. Mater. 2003, 320, 272-279. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  39. Blackmur, M.S.; Robson, J.D.; Preuss, M.; Zanellato, O.; Cernik, R.J.; Shi, S.Q.; Ribeiro, F.; Andrieux, J. Zirconium hydride precipitation kinetics in Zircaloy-4 observed with synchrotron X-ray diffraction. J. Nucl. Mater. 2015, 464, 160-169. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  40. Kim, J.H.; Lee, M.H.; Choi, B.K.; Jeong, Y.H. Effect of the hydrogen contents on the circumferential mechanical properties of zirconium alloy claddings. J. Alloy. Compd. 2007, 431, 155-161. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  41. Hong, S.I.; Lee, K.W.; Kim, K.T. Effect of the circumferential hydrides on the deformation and fracture of Zircaloy cladding tubes. J. Nucl. Mater. 2002, 303, 169-176. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  42. Lee, K.W.; Hong, S.I. Zirconium hydrides and their effect on the circumferential mechanical properties of Zr-Sn-Fe-Nb tubes. J. Alloy. Compd. 2002, 346, 302-307. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  43. Daunys, M.; Dundulis, R.; Grybenas, A.; Krasauskas, P. Hydrogen influence on mechanical and fracture mechanics characteristics of zirconium Zr-2.5Nb alloy at ambient and elevated temperatures. Nucl. Eng. Des. 2008, 238, 2536-2545. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  44. Setoyama, D.; Yamanaka, S. Indentation creep study of zirconium hydrogen solid solution. J. Alloy. Compd. 2004, 379, 193-197. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  45. Ito, M.; Muta, H.; Setoyama, D.; Uno, M.; Yamanaka, S. Nanoindentation studies of high-temperature oxidized Zircaloy-4 with and without hydrogen. J. Alloy. Compd. 2007, 446-447, 639-642. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  46. Kuroda, M.; Setoyama, D.; Uno, M.; Yamanaka, S. Nanoindentation studies of zirconium hydride. J. Alloy. Compd. 2004, 368, 211-214. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  47. Rico, A.; Martin-Rengel, M.A.; Ruiz-Hervias, J.; Rodriguez, J.; Gomez-Sanchez, F.J. Nanoindentation measurements of the mechanical properties of zirconium matrix and hydrides in unirradiated pre-hydrided nuclear fuel cladding. J. Nucl. Mater. 2014, 452, 69-76. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  48. Nedim Cinbiz, M.; Balooch, M.; Hu, X.; Amroussia, A.; Terrani, K. Nanoindentation study of bulk zirconium hydrides at elevated temperatures. J. Alloy. Compd. 2017, 726, 41-48. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  49. Suman, S.; Khan, M.K.; Pathak, M.; Singh, R.N. Investigation of elevated-temperature mechanical properties of δ-hydride precipitate in Zircaloy-4 fuel cladding tubes using nanoindentation. J. Alloy. Compd. 2017, 726, 107-113. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  50. Bertolino, G.; Meyer, G.; Perez Ipia, J. Degradation of the mechanical properties of Zircaloy-4 due to hydrogen embrittlement. Proc. J. Alloy. Compd. 2002, 330-332, 408-413. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  51. Chakraborty, P.; Moitra, A.; Saha-Dasgupta, T. Effect of hydrogen on degradation mechanism of zirconium: A molecular dynamics study. J. Nucl. Mater. 2015, 466, 172-178. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  52. Huang, J.H.; Yeh, M.S. Gaseous hydrogen embrittlement of a hydrided zirconium alloy. Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 1998, 29, 1047-1056. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  53. Oh, S.; Jang, C.; Kim, J.H.; Jeong, Y.H. Effect of Nb on hydride embrittlement of Zr-xNb alloys. Mater. Sci. Eng. A 2010, 527, 1306-1313. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  54. Zhao, C.; Song, X.; Yang, Y.; Zhang, B. Hydrogen absorption cracking of zirconium alloy in the application of nuclear industry. Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 10903-10911. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  55. Kim, J.H.; Choi, B.K.; Baek, J.H.; Jeong, Y.H. Effects of oxide and hydrogen on the behavior of Zircaloy-4 cladding during the loss of the coolant accident (LOCA). Nucl. Eng. Des. 2006, 236, 2386-2393. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  56. Liu, Y.; Peng, Q.; Zhao, W.; Jiang, H. Hydride precipitation by cathodic hydrogen charging method in zirconium alloys. Mater. Chem. Phys. 2008, 110, 56-60. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  57. Gou, Y.; Li, Y.; Liu, Y.; Chen, H.; Ying, S. Evaluation of a delayed hydride cracking in Zr-2.5Nb CANDU and RBMK pressure tubes. Mater. Des. 2009, 30, 1231-1235. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  58. Shavkunov, S.P.; Tolkachev, A.B. Electrochemical hydrogen evolution at a single-crystal zirconium face in sulfuric acid solutions. Russ. J. Electrochem. 2002, 38, 714-719. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  59. Bind, A.K.; Singh, R.N.; Khandelwal, H.K.; Sunil, S.; Avinash, G.; Chakravartty, J.K.; Ståhle, P. Influence of loading rate and hydrogen content on fracture toughness of Zr-2.5Nb pressure tube material. J. Nucl. Mater. 2015, 465, 177-188. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  60. Zieliński, A.; Cymann, A.; Gumiński, A.; Hernik, A.; Gajowiec, G. Influence of High Temperature Oxidation on Hydrogen Absorption and Degradation of Zircaloy-2 and Zr 700 Alloys. High Temp. Mater. Process. 2019, 38, 8-15. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  61. Arima, T.; Masuzumi, T.; Furuya, H.; Idemitsu, K.; Inagaki, Y. The oxidation kinetics and the structure of the oxide film on Zircaloy before and after the kinetic transition. J. Nucl. Mater. 2001, 294, 148-153. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  62. Causey, R.A.; Cowgill, D.F.; Nilson, R.H. Review of the Oxidation Rate of Zirconium Alloys. 2005. Available online: https://pdfs.semanticscholar.org/71ac/99e8027773c2a04f2b9234ca85efb10dffb0.pdf (accessed on 18 April 2020). [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  63. Coindreau, O.; Duriez, C.; Ederli, S. Air oxidation of Zircaloy-4 in the 600-1000 • C temperature range: Modeling for ASTEC code application. J. Nucl. Mater. 2010, 405, 207-215. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  64. Park, K.; Yang, S.; Ho, K. The effect of high pressure steam on the oxidation of low-Sn Zircaloy-4 at temperatures between 700 and 900 • C. J. Nucl. Mater. 2012, 420, 39-48. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  65. Steinbrück, M.; Böttcher, M. Air oxidation of Zircaloy-4, M5 Ò and ZIRLO TM cladding alloys at high temperatures. J. Nucl. Mater. 2011, 414, 276-285. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  66. Yoo, H.I.; Koo, B.J.; Hong, J.O.; Hwang, I.S.; Jeong, Y.H. A working hypothesis on oxidation kinetics of Zircaloy. J. Nucl. Mater. 2001, 299, 235-241. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  67. Duriez, C.; Dupont, T.; Schmet, B.; Enoch, F. Zircaloy-4 and M5®high temperature oxidation and nitriding in air. J. Nucl. Mater. 2008, 380, 30-45. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  68. De Gabory, B.; Motta, A.T.; Wang, K. Transmission electron microscopy characterization of Zircaloy-4 and ZIRLO TM oxide layers. J. Nucl. Mater. 2015, 456, 272-280. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  69. Kurpaska, L.; Jozwik, I.; Jagielski, J. Study of sub-oxide phases at the metal-oxide interface in oxidized pure zirconium and Zr-1.0% Nb alloy by using SEM/FIB/EBSD and EDS techniques. J. Nucl. Mater. 2016, 476, 56-62. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  70. Sawabe, T.; Sonoda, T.; Furuya, M.; Kitajima, S.; Kinoshita, M.; Tokiwai, M. Microstructure of oxide layers formed on zirconium alloy by air oxidation, uniform corrosion and fresh-green surface modification. Proc. J. Nucl. Mater. 2011, 419, 310-319. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  71. Tupin, M.; Martin, F.; Bisor, C.; Verlet, R.; Bossis, P.; Chene, J.; Jomard, F.; Berger, P.; Pascal, S.; Nuns, N. Hydrogen diffusion process in the oxides formed on zirconium alloys during corrosion in pressurized water reactor conditions. Corros. Sci. 2017, 116, 1-13. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  72. Sawabe, T.; Sonoda, T.; Furuya, M.; Kitajima, S.; Takano, H. Residual stress distribution in oxide films formed on Zircaloy-2. J. Nucl. Mater. 2015, 466, 658-665. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  73. Lindgren, M.; Geers, C.; Panas, I. Possible origin and roles of nano-porosity in ZrO 2 scales for hydrogen pick-up in Zr alloys. J. Nucl. Mater. 2017, 492, 22-31. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  74. Yardley, S.S.; Moore, K.L.; Ni, N.; Wei, J.F.; Lyon, S.; Preuss, M.; Lozano-Perez, S.; Grovenor, C.R.M. An investigation of the oxidation behaviour of zirconium alloys using isotopic tracers and high resolution SIMS. J. Nucl. Mater. 2013, 443, 436-443. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  75. Cox, B. Hydrogen uptake during oxidation of zirconium alloys. J. Alloy. Compd. 1997, 256, 244-246. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  76. Baris, S.; Abolhassani, Y.L.; Chiu, L.; Evans, H.E. Observation of crack microstructure in oxides and its correlation to oxidation and hydrogen-uptake by 3D FIB Tomography-Case of Zr-ZrO in reactor. Mater. High Temp. 2018, 35, 14-21. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  77. Ni, N.; Lozano-Perez, S.; Sykes, J.M.; Smith, G.D.W.; Grovenor, C.R.M. Focused ion beam sectioning for the 3D characterisation of cracking in oxide scales formed on commercial ZIRLO TM alloys during corrosion in high temperature pressurised water. Corr. Sci. 2011, 53, 4073-4083. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  78. Tejland, P.; Andrén, H.O. Origin and effect of lateral cracks in oxide scales formed on zirconium alloys. J. Nucl. Mater. 2012, 430, 64-71. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  79. Dominguez, C. Effect of pre-oxide and hydrogen on creep of Zircaloy-4 at 1123 K. J. Nucl. Mater. 2018, 511, 446-458. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  80. Szoka, A.; Gajowiec, G.; Serbinski, W.; Zielinski, A. Effect of surface state and stress on an oxidation of the Zircaloy-2 alloy. Best Int. J. Manag. Inf. Technol. Eng. 2016, 4, 55-64. otwiera się w nowej karcie
  81. Chen, W.; Wang, L.; Lu, S. Influence of oxide layer on hydrogen desorption from zirconium hydride. J. Alloy. Compd. 2009, 469, 142-145. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  82. Große, M.; Lehmann, E.; Steinbrück, M.; Kühne, G.; Stuckert, J. Influence of oxide layer morphology on hydrogen concentration in tin and niobium containing zirconium alloys after high temperature steam oxidation. J. Nucl. Mater. 2009, 385, 339-345. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  83. Couet, A.; Motta, A.T.; Comstock, R.J. Hydrogen pickup measurements in zirconium alloys: Relation to oxidation kinetics. J. Nucl. Mater. 2014, 451, 1-13. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  84. Zienkiewicz, N.; Paradowska, J.; Serbiński, W.; Gajowiec, G.; Hernik, A.; Zieliński, A. Oxidation and Hydrogen Behaviur in Zr-2Mn Alloy. Adv. Mater. Sci. 2018, 18, 37-48. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  85. Choi, Y.; Lee, J.W.; Lee, Y.W.; Hong, S.I. Hydride formation by high temperature cathodic hydrogen charging method and its effect on the corrosion behavior of Zircaloy-4 tubes in acid solution. J. Nucl. Mater. 1998, 256, 124-130. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  86. Singh, R.N.; Kumar, N.; Kishore, R.; Roychaudhury, S.; Sinha, T.K.; Kashyap, B.P. Delayed hydride cracking in Zr-2.5 Nb pressure tube material. J. Nucl. Mater. 2002, 304, 189-203. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  87. Szoka, A.; Gajowiec, G.; Zielinski, A.; Serbinski, W.; Olive, J.-M.; Ossowska, A. Hydrogen degradation of pre-oxidized Zirconium alloy. Adv. Mater. Sci. 2017, 17, 1-21. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  88. Takagi, I.; Une, K.; Miyamura, S.; Kobayashi, T. Deuterium diffusion in steam-corroded oxide layer of zirconium alloys. Proc. J. Nucl. Mater. 2011, 419, 339-346. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  89. Une, K.; Sakamoto, K.; Takagi, I.; Sawada, K.; Watanabe, H.; Aomi, M. Deuterium diffusion in oxide layers of Zr-2.5Nb alloy. J. Nucl. Mater. 2013, 439, 84-92. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  90. Kato, T.; Takagi, I.; Sakamoto, K.; Aomi, M. Hydrogen diffusivity in oxide layers formed in Zr alloy in air or steam. J. Nucl. Mater. 2017, 494, 79-86. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  91. Elmoselhi, M.B. Hydrogen uptake by oxidized zirconium alloys. J. Alloy. Compd. 1995, 231, 716-721. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  92. Sundell, G.; Thuvander, M.; Yatim, A.K.; Nordin, H.; Andrén, H.O. Direct observation of hydrogen and deuterium in oxide grain boundaries in corroded Zirconium alloys. Corros. Sci. 2015, 90, 1-4. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  93. Shmakov, A.A.; Singh, R.N.; Yan, D.; Eadie, R.L.; Matvienko, Y.G. A combined SIF and temperature model of delayed hydride cracking in zirconium materials. Comput. Mater. Sci. 2007, 39, 237-241. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  94. Qin, W.; Szpunar, J.A.; Kozinski, J. Hydride-induced degradation of zirconium alloys: A criterion for complete ductile-to-brittle transition and its dependence on microstructure. Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 2015, 471. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  95. Ponzoni, L.M.E.; Mieza, J.I.; De Las Heras, E.; Domizzi, G. Comparison of delayed hydride cracking behavior of two zirconium alloys. Proc. J. Nucl. Mater. 2013, 439, 238-242. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  96. Shi, S.Q.; Shek, G.K.; Puls, M.P. Hydrogen concentration limit and critical temperatures for delayed hydride cracking in zirconium alloys. J. Nucl. Mater. 1995, 218, 189-201. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  97. McRae, G.A.; Coleman, C.E.; Leitch, B.W. The first step for delayed hydride cracking in zirconium alloys. J. Nucl. Mater. 2010, 396, 130-143. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  98. Shi, S.-Q.; Puls, M.P. Dependence of the threshold stress intensity factor on hydrogen concentration during delayed hydride cracking in zirconium alloys. J. Nucl. Mater. 1994, 218, 30-36. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  99. Motta, A.T.; Capolungo, L.; Chen, L.Q.; Cinbiz, M.N.; Daymond, M.R.; Koss, D.A.; Lacroix, E.; Pastore, G.; Simon, P.C.A.; Tonks, M.R.; et al. Hydrogen in zirconium alloys: A review. J. Nucl. Mater. 2019, 518, 440-460. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  100. Varias, A.G.; Massih, A.R. Simulation of hydrogen embrittlement in zirconium alloys under stress and temperature gradients. J. Nucl. Mater. 2000, 279, 273-285. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  101. Xu, J.; Shi, S.Q. Investigation of mechanical properties of ε-zirconium hydride using micro-and nano-indentation techniques. J. Nucl. Mater. 2004, 327, 165-170. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  102. Gao, X. Displacement burst and hydrogen effect during loading and holding in nanoindentation of an iron single crystal. Scr. Mater. 2005, 53, 1315-1320. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  103. Zhao, Y.; Seok, M.Y.; Choi, I.C.; Lee, Y.H.; Park, S.J.; Ramamurty, U.; Suh, J.Y.; Jang, J. Il The role of hydrogen in hardening/softening steel: Influence of the charging process. Scr. Mater. 2015, 107, 46-49. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  104. Wang, D.; Lu, X.; Deng, Y.; Guo, X.; Barnoush, A. Effect of hydrogen on nanomechanical properties in Fe-22Mn-0.6C TWIP steel revealed by in-situ electrochemical nanoindentation. Acta Mater. 2019, 166, 618-629. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  105. Han, D.K.; Kim, Y.M.; Han, H.N.; Bhadeshia, H.K.D.H.; Suh, D.W. Hydrogen and aluminium in high-manganese twinning-induced plasticity steel. Scr. Mater. 2014, 80, 9-12. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  106. Barnoush, A.; Asgari, M.; Johnsen, R. Resolving the hydrogen effect on dislocation nucleation and mobility by electrochemical nanoindentation. Scr. Mater. 2012, 66, 414-417. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  107. Barnoush, A.; Zamanzade, M.; Vehoff, H. Direct observation of hydrogen-enhanced plasticity in super duplex stainless steel by means of in situ electrochemical methods. Scr. Mater. 2010, 62, 242-245. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  108. Barnoush, A.; Asgari, M.; Johnsen, R.; Hoel, R. Hydrogen effect on nanomechanical properties of the nitrided steel. Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 2013, 44, 766-775. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  109. Barnoush, A.; Vehoff, H. Hydrogen embrittlement of aluminum in aqueous environments examined by in situ electrochemical nanoindentation. Scr. Mater. 2008, 58, 747-750. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  110. Tal-Gutelmacher, E.; Gemma, R.; Volkert, C.A.; Kirchheim, R. Hydrogen effect on dislocation nucleation in a vanadium (1 0 0) single crystal as observed during nanoindentation. Scr. Mater. 2010, 63, 1032-1035. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  111. Barnoush, A.; Vehoff, H. Electrochemical nanoindentation: A new approach to probe hydrogen/deformation interaction. Scr. Mater. 2006, 55, 195-198. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  112. Zhao, K.; He, J.; Mayer, A.E.; Zhang, Z. Effect of hydrogen on the collective behavior of dislocations in the case of nanoindentation. Acta Mater. 2018, 148, 18-27. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  113. Zhou, X.; Ouyang, B.; Curtin, W.A.; Song, J. Atomistic investigation of the influence of hydrogen on dislocation nucleation during nanoindentation in Ni and Pd. Acta Mater. 2016, 116, 364-369. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  114. Zhao, Y.; Park, J.M.; Lee, D.H.; Song, E.J.; Suh, J.Y.; Ramamurty, U.; Jang, J. Influences of hydrogen charging method on the hydrogen distribution and nanomechanical properties of face-centered cubic high-entropy alloy: A comparative study. Scr. Mater. 2019, 168, 76-80. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  115. Barnoush, A.; Kheradmand, N.; Hajilou, T. Correlation between the hydrogen chemical potential and pop-in load during in situ electrochemical nanoindentation. Scr. Mater. 2015, 108, 76-79. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  116. Kirchheim, R. Solid solution softening and hardening by mobile solute atoms with special focus on hydrogen. Scr. Mater. 2012, 67, 767-770. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  117. Kirchheim, R. Revisiting hydrogen embrittlement models and hydrogen-induced homogeneous nucleation of dislocations. Scr. Mater. 2010, 62, 67-70. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  118. © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 101 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Oxidation and hydrogen behavior in Zr-2Mn alloy

2018

Influence of High Temperature Oxidation on Hydrogen Absorption and Degradation of Zircaloy-2 and Zr 700 Alloys

2019

Hydrogen degradation of pre-oxidized zirconium alloys

2017

X-Ray Computer Tomography Study of Degradation of the Zircaloy-2 Tubes Oxidized at High Temperatures

  • B. Trybuś,
  • J. Olive,
  • N. Lenoir
  • + 1 autorów
2019
Meta Tagi