Korrosionsuntersuchungen zur Entwicklung von Dekontaminationslösungen für Nuklearanlagen. Teil I: Das Korrosionsverhalten verschiedener Werkstoffe der Kerntechnik in sauren und alkalischen Redoxlösungen

Abstract

Das Korrosionsverhalten einiger Werkstoffe der Kerntechnik wurde in zwei Typen von Dekontaminationslosungen, einem sauren und einem alkalischen Redoxsystem, untersucht.In salpetersauren Cer(IV)-L6sungen wird die Metallauflosung an dem niedriglegierten Stahl21CrMoV 5 11 praktisch nur von der Salpetersaurekonzentration, an der Molybdanlegierung TZM sowie an XlOCrNiTi 18 9 und der Nickelchromlegierung Nimonic 80 A sowohl von der Salpetersaure wie auch von der Ce(1V)-Konzentration der Liisung bestimmt. Die flachenbezogenen Massenverluste sind an 21CrMoV 511 um zwei bis vier GroBenordnungen, an TZM bis zu zwei bis drei GroBenordnungen groDer als an XlOCrNiTi 189 oder Nimonic 80 A. An Metallkombinationen besteht keine Kontaktkorrosionsgefahr .In alkalischen Permanganatlosungen sind die Massenverluste an den untersuchten Werkstoffen von der Natriumhydroxidkonzentration unabhangig, an 21CrMoV 5 11, an XlOCrNiTi 189 und an Nimonic 80A bei Permanganatgehalten ab 3 glL auch von diesen nahezu unabhangig. Diese Werkstoffe unterscheiden sich in ihrem Korrosionsverhalten nicht und werden nur relativ schwach korrodiert. An der Molybdanlegierung TZM nimmt der Massenverlust mit der Permanganatkonzentration in der Losung zu und ist um bis zu zwei Gro-Denordnungen groDer als an den Stahlen und an Nimonic 80A.An TZM ist bei Kontakt mit den anderen edleren Werkstoffen der Massenverlust drei-bis viermal groder als bei freier Korrosion.In beiden Losungstypen ist der Metallabtrag an den Stahlen und an Nimonic 80 A gleichmadig flachenhaft, an TZM ungleichmaDig.The corrosion behaviour of some nuclear materials has been investigated in two types of decontamination solutionsan acid and an alkaline redox system.In nitric cer(1V) solutions the metal dissolution of the low-alloy steel 21CrMoV 5 11 depends only on the concentration of the nitric acid. For the molybdenum alloy TZM as well as the stainless steel XlOCrNiTi 189 and the nickel chromium alloy Nimonic 80A, the metal dissolution depends on both the concentration of the nitric acid and the concentration of cer(1V). For 21CrMoV 511, the corrosion rates are two to four, and for TZM two to three orders of magnitude higher than for XlOCrNiTi 189 and Nimonic 80 A. There is no danger of contact corrosion in galvanic couples between these materials.In alkaline permanganate solutions, the metal dissolution of the materials investigated are independent of the sodium hydroxide concentration. For 21CrMoV 5 11, XlOCrNiTi 18 9 and Nimonic 80 A the metal dissolution is not influenced by permanganate concentrations higher than 3 g/L. The corrosion behaviours of these materials are the same, and their corrosion rates are low.For the molybdenum alloy TZM, the metal dissolution increases with increasing permangate concentration; the metal loss is two orders of magnitude higher than for steels and Nimonic 80A. In contact with the other more noble materials, the metal loss of TZM is increased by a factor of three to four by galvanic corrosion.In both types of solutions the dissolution of the metal is regula...