Corrosion Resistance Of 316ln Stainless Steel Exposed To Static Liquid Lead Under Accident Conditions

Il Reattore nucleare a neutroni veloci raffreddato al Pb (LFR) rappresenta un promettente sviluppo nella tecnologia dell'energia nucleare, utilizzando Pb fuso o eutettico piombo-bismuto (LBE) come refrigeranti per migliorare l'efficienza termica e semplificare il design dei reattori. Tuttavia, una sfida significativa nel suo sviluppo è garantire la compatibilità dei materiali con i refrigeranti a base di Pb, a causa delle loro proprietà corrosive. Questo studio esamina il comportamento alla corrosione dell'acciaio inox 316LN (ASS) in condizioni simulate di incidente in ambienti statici di Pb, focalizzandosi su due scenari specifici: esposizione a 500 °C (con 10-8 % in peso di ossigeno) e 750 °C (con 10-6 % in peso di ossigeno) per un periodo di 1000 ore. La corrosione negli ambienti di Pb avviene principalmente attraverso due meccanismi: la dissoluzione del materiale e l'ossidazione, entrambi fortemente influenzati dalla temperatura e dalla concentrazione di ossigeno. La ricerca, condotta presso il centro di ricerca di newcleo a Brasimone, valuta il degrado del materiale utilizzando diversi metodi, tra cui l'analisi della perdita di peso, la valutazione della rugosità superficiale, i test di micro-durezza e tecniche avanzate di caratterizzazione come FEG-SEM/EDS, microscopia ottica e diffrazione a raggi X (XRD). Inoltre, è stata osservata corrosione localizzata nei campioni esposti a 750 °C, in particolare nelle aree in cui il campione è venuto a contatto con il supporto del campione, portando a un'indagine più approfondita di queste aree. I risultati forniscono importanti informazioni sul comportamento alla corrosione dell'acciaio inox 316LN in condizioni estreme, supportando la sua valutazione come materiale idoneo per i futuri sistemi LFR. Una comprensione approfondita di questi processi di degrado è essenziale per garantire la durabilità e l'affidabilità a lungo termine dei materiali nei reattori nucleari di prossima generazione.