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Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales. Director/es: Mingolo, Norma, ; Mieza, Ignacio,

Los tubos de presión (TP) de las centrales nucleares tipo CANDU, de Zr-2,5Nb, se caracterizan por presentar una microestructura de granos alargados en la fase a-Zr (hcp) según la dirección longitudinal del tubo, los cuales están rodeados por una fase delgada ß-Zr (bcc - metaestable). La anisotropía cristalográfica (textura) se evidencia en la orientación preferencial de los cristales con sus polos basales (0002) de la matriz a-Zr mayoritariamente orientados según la dirección tangencial del tubo. Estas características, sumadas a las condiciones de operación (tensiones mecánicas, temperatura y flujo neutrónico) producen cambios dimensionales y en las propiedades mecánico-metalúrgicas del material que pueden reducir la vida útil del componente a través de mecanismos como la Rotura Diferida Inducida por Hidruros (RDIH), el crecimiento por irradiación y el creep (térmico, o por irradiación). Con el objetivo de mejorar el comportamiento de los tubos en servicio, se planteó la modificación de la textura original de los TP con la aplicación de tratamientos termo-mecánicos. Se logró modificar la textura original (mayoritaria en la dirección tangencial) hacia un incremento de la textura en la dirección radial mediante laminación en frío (hasta un 40

The microstructure of CANDU pressure tubes (PT) of Zr-2.5Nb alloy, used currently in the nuclear reactors, consist of elongated a-Zr (hcp) phase in longitudinal direction surrounded by a continuous layer of ß-Zr (bcc - metastable) phase network. During the fabrication route, PT develops a strong texture, measured by X-ray diffraction, with the normal direction of the (0002) basal plane mainly oriented towards the transverse direction. The anisotropic microstructural characteristics and the service conditions of the PT (temperature, neutron flux, mechanical stress) induce dimensional and mechanical properties changes that may reduce the component life trough Delayed Hydride Cracking (DHC), irradiation growth and creep (thermal or irradiation induced). The objective of this work is to improve the behavior of in service PT modifying the original texture by applying thermo-mechanical treatments. The change of the original PT texture (mainly in the tangential direction) was observed as an increase in the radial direction by cold rolling and important increase in the longitudinal direction by high temperature thermal treatment with a phase change a-ß-a. Finally, the materials were characterized by measuring DHC parameters, such as propagation velocity and threshold stress intensity factor KIH in as received PT and in the heat treated (a->ß->a) and tempered. Up to this time results show good behavior against DHC in the changed texture material.

Observaciones: Contiene anexos a partir de la pagina 116 a 132.

Lugar de trabajo: Centro Atomico Constituyentes