Vetypitoisen veden vaikutus nikkeliseoshitsien murtumisvastuskäyttäytymiseen

21.9.2015

DI Matias Ahonen väittelee Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, koneenrakennustekniikan laitoksella, aiheesta Mikrorakenteen vaikutus nikkeliseoshitsien vedyn aiheuttamaan murtumiseen matalissa lämpötiloissa. Väitöksen ala on koneenrakennustekniikka.

Väitöstyössä tutkittiin neljän mm. ydinvoimalaitosten eripariliitoksissa käytetyn nikkeliseoshitsiaineen murtumisvastuskäyttäytymistä vetypitoisessa vedessä. Tutkimuksessa käytettiin lämpötilaa 55 °C, joka vastaa likimain joidenkin painevesilaitosten alasajolämpötilaa ja joka on herkin lämpötila tutkitulle ilmiölle.

Tulokset osoittavat, että tutkittujen materiaalien käyttäytymisessä on selkeitä eroja. Perinteisempi, edelleen laajalti käytössä oleva Alloy 182 on selvästi alttiimpi matalan lämpötilan särönkasvulle vetypitoisessa vedessä kuin uudempi, korkeampikrominen Alloy 52, jota tullaan käyttämään esimerkiksi Olkiluoto 3:n reaktoripaineastian yhteissä eli reaktoripaineastian suuttimien ja putkistojen välisissä liitoksissa.

Sekä ennen koetta suoritetulla korkealämpötilavesialtistuksella että hitsauksen jälkeen tehdyllä jälkilämpökäsittelyllä todettiin olevan positiivinen vaikutus nikkeliseoshitsien murtumisvastukseen. Alhaisimpien murtumisvastusten ja raerajamurtuman välillä havaittiin selvä yhteys. Eri nikkeliseoshitsien toisistaan poikkeavan murtumisvastuskäyttäytymisen oletetaan johtuvan pääasiassa erityyppisistä karbideista, joita esiintyy tutkittujen hitsiaineiden raerajoilla. Karbidit aiheuttavat vedyn loukkuuntumista ja vaikuttavat oletettavasti raerajojen venymäjakaumaan ja vedyn saatavuuteen särön kärjen läheisyydessä.


Väitöskirja on aihepiirissään ensimmäinen tutkimus, jossa vertaillaan puhtaiden hitsiaineiden ja laitoshitsejä vastaavien materiaalien käyttäytymistä sekä tutkitaan jälkilämpökäsittelyn vaikutusta murtumisvastuskäyttäytymiseen simuloiduissa laitosolosuhteissa.  Saatuja tuloksia voidaan soveltaa ydinvoimalaitosten eripariliitosten rakenteellisen eheyden arviointiin.


Väitöstilaisuus 18.9.2015
DI Matias Ahosen väitöstilaisuus pidetään 18.9.2015 Aalto-yliopiston K1 rakennuksessa (luokka K216). Vastaväittäjinä toimivat professori Grace Burke, The University of Manchester, Iso-Britannia ja professori Pål Efsing, Royal Institute of Technology/KTH, Ruotsi.  

Väitöstä valvoo professori Hannu Hänninen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, koneenrakennustekniikan laitos​​.

 

 
Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00