Estudio de Zry-4 corroído en autoclave para su caracterización no destructiva mediante ensayos de corrientes inducidas utilizando sondas planas. - Fava, Javier Oscar (2013)
En este trabajo se plantea la utilización de ensayos no destructivos [END] para la caracterización de materiales. En este contexto, se desarrolla un procedimiento no convencional del método de END por corrientes inducidas [CI], para bobinas planas rectangulares. Se resuelven los problemas teóricos para obtener las ecuaciones necesarias para desarrollar dicho procedimiento. La resolución teórica se hizo bajo la aproximación cuasiestacionaria y aplicando la formulación del potencial vectorial de segundo orden. El procedimiento consiste en realizar un ajuste, por cuadrados mínimos, entre mediciones experimentales de la impedancia de la bobina y valores calculados de la misma magnitud. También se analiza, mediante el modelado numérico de los ensayos, el desempeño de las bobinas en diferentes situaciones y la distribución de las corrientes inducidas en el material a inspeccionar. Mediante el procedimiento desarrollado se evaluó el estado de la corrosión sufrida por una serie de muestras de Zircaloy-4 [Zry-4] preparadas especialmente en este trabajo para ese fin. Las muestras se prepararon por corrosión acelerada en solución de hidróxido de litio [LiOH] en autoclave. Para realizar las mediciones de las conductividades fue necesario homogeneizar la distribución de hidruros resultante en las muestras luego del autoclaveado. La homogeneización de los hidruros se logró mediante tratamientos térmicos con templado en agua. Se determinaron las conductividades de los substratos a través del procedimiento. Las conductividades se midieron, también, por el método de van der Pauw, como técnica independiente de la de CI. Por otro lado, se evaluaron los espesores de óxido formados durante la corrosión; para esto se empleó la técnica convencional de CI, microscopía óptica y además se estimaron mediante el aumento de masa registrado durante los autoclaveados. Además de las evaluaciones no destructivas, las probetas de Zry-4 se caracterizaron por microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X. También se determinaron cuantitativamente sus concentraciones de hidrógeno y oxígeno. Se analizaron los alcances del procedimiento desarrollado en cuanto a los resultados que permite obtener y se lo comparó con el procedimiento convencional del método de CI. Se discutieron las distribuciones de hidrógeno obtenidas luego de los autoclaveados y las resultantes de los tratamientos térmicos de homogeneización.