Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

M: Metallphysik

M 12: Wasserstoff in Metallen II

M 12.5: Vortrag

Dienstag, 18. März 1997, 16:30–16:50, S 6

Wasserstoffkonzentrationen an Rissen in Target-Materialien für Hochleistungs-Spallationsneutronenquellen — •P. Deister¹, H. Rauh¹ und H. Ullmaier² — ¹Fachbereich Materialwissenschaft, Technische Hochschule Darmstadt — ²Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich

Materialien im Targetbereich zukünftiger Spallationsneutronenquellen werden bei relativ niedrigen Betriebstemperaturen sehr hohen (p,H)- und (n,H)-induzierten Produktionsraten von Wasserstoff ausgesetzt sein, dessen Akkumulation in den Tantal-Targets zur Phasentrennung und zu Kohärenzspannungen bzw. in den Targethüllen aus ferritisch/martensitischen Stählen zur Versprödung und damit zur Lebensdauerbegrenzung führen kann. Im vorliegenden Beitrag werden die Wasserstoffkonzentrationsprofile in Plattenproben von Manet-Stahl und Tantal verschiedener Dicke als Funktion der Produktionsrate und der Temperatur unter Berücksichtigung sowohl der Volumendiffusion als auch der Oberflächenrekombination berechnet. Infolge der elastischen Wechselwirkung zwischen gelösten Wasserstoffatomen und Rißspannungsfeldern kann die lokale Wasserstoffkonzentration in der Umgebung von Rißspitzen die Wasserstoff-Hintergrundkonzentration wesentlich übersteigen. Dieser Effekt wird abgeschätzt. Die erhaltenen Konzentrationen werden mit den in der Literatur angegebenen Schwellenwerten für Wasserstoffversprödung und wasserstoffinduziertes Rißwachstum bzw. für die Trennung der Hydridphasen verglichen.