Effects of hydrogen and formation of hydrides in mechanical properties of Zr-Nb-Mn alloys for nuclear application

Neste trabalho, ligas a base de Zr-Nb-Mn foram fundidas e processadas termomecanicamente. O efeito do hidrogênio nas propriedades mecânicas e a formação dos hidretos para cada composição química proposta foi avaliado através de ensaios de tração e análise da superfície de fratura. As análises da difração de raios-X do material fundido e após processamento indicam a formação de uma matriz Zr-para todas as composições propostas. Os ensaios de tração mostraram que as ligas apresentaram perdas significativas na ductilidade após a hidrogenação, mas ainda apresentam deformação plástica antes da fratura. A análise fractográfica mostra a presença de dimples, caracterizando uma fratura dúctil para todas as condições analisadas, no entanto, as amostras hidrogenadas apresentaram dimples mais rasos e maior incidência de trincas transversais à direção de carregamento. As micrografias indicam que os hidretos das ligas Zr-0,8Nb-0,2Mn e Zr-0,9Nb-0,1Mn apresentam orientação transversal à direção dalaminação, o que seria correspondente aos hidretos circunferenciais nas varetas combustíveis. Já na liga Zr-0,6Nb-0,4Mn, os hidretos estavam orientados de forma aleatória, o que não é desejável para uma liga que será utilizada para aplicação nuclear