Uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela ANSTO descobriu que a laminação a frio aumenta a suscetibilidade dos materiais à corrosão do sal fundido por um aumento no comprimento do limite do grão, e outros defeitos microestruturais, que normalmente contribuem para o fortalecimento do material.

Dr. Ondrej Muránsky, Liderar, Desempenho de corrosão em alta temperatura e sal fundido de materiais avançados, Ciclo de combustível nuclear na ANSTO e a Sra. Mia Maric (ambas na foto acima) disseram que esta pesquisa tem relevância para o futuro reator de sal fundido (MSR), Sistemas Concentrados Solar Térmico (CST), bem como Sistemas de Armazenamento de Energia Térmica (TES) atualmente em desenvolvimento.

O estudo, que foi publicado em Ciência da Corrosão , foi feito em aço inoxidável 316L que é usado em reatores nucleares atuais e também está sendo considerado como o material estrutural para futuros sistemas de geração de energia nuclear e não nuclear (MSR, CST), bem como sistemas de armazenamento de energia (TES).

Usando técnicas de difração de elétrons e difração de nêutrons na ANSTO, os pesquisadores descobriram que a laminação a frio leva à introdução de defeitos microestruturais que tornam o material mais resistente, mas também mais suscetível à corrosão por sal fundido.

O uso de Difração de Nêutrons de Alta Resolução (HRND) no instrumento Echidna revelou um aumento na quantidade de deslocamentos, enquanto a técnica de Electron Back Scatter Diffraction (EBSD) revelou um aumento significativo no comprimento do contorno do grão na condição de laminado a frio quando comparado à condição de recozido.

"As medições de HRND e EBSD nos fornecem informações sobre o efeito da deformação plástica transmitida na microestrutura da liga", disse Muránsky.

Os testes de corrosão foram realizados na ANSTO em uma plataforma dedicada de sal fundido em FLiNaK sal fundido a 600 ° C por 300 horas.

A resistência à corrosão das condições da liga testada (0%, 20% e 30% de laminação a frio) foi avaliada a partir da perda de massa do material em decorrência da exposição ao sal fundido.

Verificou-se que a quantidade de laminação a frio tem forte relação com a perda de massa do material no sal fundido.

Maiores quantidades de laminação a frio levaram a aumentos na perda de massa do material.

"Isso implica que há um aumento da suscetibilidade do material a reagir com o sal fundido e, como resultado, sofrer corrosão acelerada, "disse Muránsky.

Um Micro-Analisador de Sonda Eletrônica (EPMA) da Universidade de New South Wales (UNSW) revelou que o material a granel reteve uma distribuição uniforme de ferro (Fe) e níquel (Ni), enquanto houve maior difusão de cromo (Cr) e molibdênio (Mo) para os contornos de grão.

"Aqui, eles poderiam reagir prontamente com o sal fundido formando produtos de corrosão ricos em cromo e molibdênio, "disse Muránsky.