Study of the initial satges of oxidation of stainless steels in high temperature water - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2004

Study of the initial satges of oxidation of stainless steels in high temperature water

Étude des premiers stades d'oxydation d'alliages inoxydables dans l'eau à haute température

Alexandre Machet
  • Function : Author

Abstract

Steam Generator tubes (alloys 600, 690 and 800) are protected against corrosion by an oxide layer. The release of corrosion products into the primary water of the Pressurised Water Reactor is limited by this layer. Activation of these products increases the radioactivity. Breakdown of the passive film can lead to Stress Corrosion Cracking (SCC). The aim of this study is to understand the early stages of passivation of these alloys, in high temperature and high pressure water. A new micro-autoclave was developed to achieve short time exposures (from several seconds to ~10 minutes). The surfaces were characterised by XPS, NRA, STM and SEM and a kinetic model is proposed for the alloy 600. Longer oxidation times were studied (up to 400 hours). The kinetics obtained for short time oxidations were used to fit the long oxidation time behaviour. This reveals that the initial stages of oxidation are essential in the passive films growth in such conditions.
Les tubes GV des centrales nucléaires REP (alliages 600, 690 et 800) sont protégés contre la corrosion par une couche d'oxyde. Le relâchement, dans le milieu primaire, de produits de corrosion qui, activés, augmentent la radioactivité, est limité par cette couche. La rupture localisée de la couche peut conduire à la corrosion sous contrainte de l'alliage. L'objectif de cette étude est de comprendre les phénomènes régissant les stades initiaux de la formation des couches d'oxydes sur ces alliages. Un système d'oxydation (micro-autoclave) a été développé, permettant de réaliser des essais d'oxydation dans l'eau à 325°C de quelques secondes à ~10 min. Les surfaces ont été caractérisées par XPS, NRA, STM et MEB, et un modèle de croissance a été proposé pour l'alliage 600. Des essais plus longs ont été effectués (400 h). Les cinétiques à temps longs ont pu être reliées à celles des temps courts, confirmant le rôle crucial des stades initiaux dans la croissance des couches d'oxyde.
Fichier principal
Vignette du fichier
These.pdf (24.66 Mo) Télécharger le fichier

Dates and versions

pastel-00001039 , version 1 (16-02-2005)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00001039 , version 1

Cite

Alexandre Machet. Study of the initial satges of oxidation of stainless steels in high temperature water. Chemical Sciences. Chimie ParisTech, 2004. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00001039⟩

Collections

PASTEL PARISTECH
355 View
582 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More