Page 185 - Microsoft Word - Дисертація_Винар_end

185

механізмом, на відміну від адгезійної взаємодії, яка характерна для

руйнування без присутності водневого чинника.

5.1.3 Цирконій

Висока температура плавлення, хімічна інертність до кислот і

розплавлених середовищ і ряд інших властивостей визначають основні

області застосування цирконію. Він є ідеальним матеріалом для обладнання

ядерних реакторів. Застосовується для легування сплавів кольорових металів,

що використовуються в літако- і автомобілебудуванні, у ракетобудуванні,

хімічному машинобудуванні тощо. Сплави Zr мають потенціал для

використання в якості бар’єрного покриття для дифузії водню в сталі. Це

пов’язано з тим, що Zr має шестигранну щільно упаковану структуру, яка, як

очікується, має нижчі коефіцієнти дифузії водню, ніж Fe. З іншого з боку,
при терті за присутності водню можуть утворюватися дві фази гідриду

цирконію [340].
Гранична розчинність водню в цирконії за температури 473...773 К не

перевищує 0,2...5 ат.%, але вже за 300 К він може поглинати водень у

надрівноважних концентраціях, виконуючи функції гетера. Цирконій з

воднем за температури понад 673 K утворює δ і ε-гідриди ZrH 2 з

тетрагональною граткою [340]. Відомі гідриди цирконію, у яких атоми

водню займають понад половину тетраедричних порожнин. У діапазоні

параметрів тетрагональної гратки а= 459,6... 498,1 пм і с= 458,2 – 445,1 пм

(для ОЦК - Zr а =361 пм) вміст водню становить від 50 до 66 ат % [113].

Встановлено, що після електролітичного наводнювання цирконію за
2
густини струму від 1 до 2 А/дм виділення газоподібного водню з металу

практично відсутнє. Після катодної поляризації спостерігається підвищення

мікротвердості цирконію (рис.5.16 а,б). Так, зі збільшенням густини струму
2
від 1 до 2 А/дм мікротвердість металу після наводнювання протягом 1 год

підвищується в 1,5...1,7 рази. Зі збільшенням тривалості наводнювання до