Desarrollo y estudio de aleaciones para reactores de fisión

Se colabora con la división Sim3 de la Gerencia de Ciclo de Combustibles Nucleares en el estudio y desarrollo de aleaciones basadas en el sistema hierro-cromo-aluminio (FeCrAl) para vainas de combustibles resistentes a condiciones accidentales. Se preparan las aleaciones por fundición en horno de arco, se realiza la caracterización microestructural y mecánica de estos materiales, y se estudian posibles modificaciones composicionales para mejorar sus propiedades en servicio.

Para posibilitar la implementación de los reactores nucleares de IV generación y avanzar con las pruebas de reactores de fusión (DEMO), es necesario desarrollar materiales con propiedades especiales en cuanto a conductividad térmica, estabilidad dimensional bajo irradiación y resistencia a la fluencia a elevadas temperaturas. Los aceros endurecidos por dispersión de óxidos (ODS, ¨oxide dispersion stregthened alloys¨), donde la matriz metálica del acero es reforzada por una dispersión nanométrica de partículas de óxido, poseen gran potencial. Estas finas partículas de óxidos al ser estables a alta temperatura, pueden actuar como obstáculos para el movimiento de las dislocaciones mejorando la resistencia mecánica a elevadas temperaturas (550ºC). Otra propiedad atractiva de estos materiales es que no presentan deformación inducida por irradiación o fragilización por helio. En esta línea se colabora con la División Física de Metales de la Gerencia de Física (CAB) en la producción mediante pulvimetalurgia, la posterior consolidación y estudio de las propiedades de interés de aceros endurecidos por dispersión de óxidos.

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