Mechanism of destruction of the protective oxide layer on Alloy 230 in the impure helium atmosphere of Very High Temperature Reactors.

Fabien Rouillard 1 Céline Cabet 1 Stéphane Gossé 2 Krzysztof Wolski 3, 4, 5 Michèle Pijolat 6, 7, 8
1 SCCME - Service de la Corrosion et du Comportement des Matériaux dans leur Environnement
DPC - Département de Physico-Chimie : DEN/DPC/SCCME
2 LM2T - Laboratoire de Modélisation de Thermodynamique et de Thermochimie
DPC - Département de Physico-Chimie : DEN/DPC/SCP/LM2T
3 MPI-ENSMSE - Département Mécanique physique et interfaces
4 PECM-ENSMSE - Plasticité, Endommagement et Corrosion des Matériaux
5 SMS-ENSMSE - Centre Science des Matériaux et des Structures
6 LPMG-EMSE - Laboratoire des Procédés en Milieux Granulaires
7 ProcESS-ENSMSE - Département Procédés et évolution des systèmes avec solides
8 SPIN-ENSMSE - Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels
Abstract : Alloy 230 which contains 22wt.% chromium could be a promising candidate material for structures and heat exchangers (maximum operating temperature: 850°-950°C) in Very High Temperature Reactors (VHTR). The feasibility demonstration involves to valid its corrosion resistance in the reactor specific environment namely impure helium. The alloys surface reactivity was investigated at temperatures between 850 and 1000°C. Two main behaviours have been revealed: the formation of a protective Cr/Mn rich oxide layer at 900°C and its following destruction at higher temperatures. Actually, above a critical temperature called TA, oxide is reduced at the oxide/metal interface by carbon in solution in the alloy. To ascribe the scale destruction, a model is proposed based on thermodynamic interfacial data for the alloy (chromium and carbon activity), oxide layer morphology and carbon monoxide partial pressure in helium. The proposed mechanism is then validated regarding experimental results and observations on alloy 230 and model alloys.
Keywords : Alloy 230 chromium Very High Temperature Reactors VHTR helium Gas-Cooled Reactors GCR
Type de document :
Communication dans un congrès
M. Schütze. Eurocorr 2008 (The European Corrosion Congress), Sep 2008, Edimbourg, United Kingdom. Maney, 2009
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Contributeur : Andrée-Aimée Toucas <>
Soumis le : mardi 3 mai 2011 - 17:32:24
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:21:23
Document(s) archivé(s) le : jeudi 4 août 2011 - 03:23:43

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Fabien Rouillard, Céline Cabet, Stéphane Gossé, Krzysztof Wolski, Michèle Pijolat. Mechanism of destruction of the protective oxide layer on Alloy 230 in the impure helium atmosphere of Very High Temperature Reactors.. M. Schütze. Eurocorr 2008 (The European Corrosion Congress), Sep 2008, Edimbourg, United Kingdom. Maney, 2009. 〈emse-00590549〉

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