Published November 1977 | Version v1
Journal article

Behavior of Alloy 800 in sodium contaminated by sodium hydroxide

  • 1. CEA Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, 92 (France). Div. de Chimie

Description

The behavior of various metallic materials in NaOH-contaminated sodium was studied in the temperature range 475-5500C. It was observed that the presence of NaOH in sodium induced a generalized corrosion of ferritic steels while austenitic material were subjected to intergranular penetrations even without stress. In a second part, alloy 800 was specially investigated, since it was chosen as a standard material for Superphenix steam generators. Parametric tests were carried out under tensile stress to study susceptibility to cracking of this alloy. A device for introducing NaOH into sodium at the experiment temperature was specially designed. The results show that, for high concentration of NaOH (8 weight % and more), there is a real risk of stress cracking. So ruptures are observed in samples which show or not welded areas after 20 hours with 16% of NaOH under 130 N.mm-2 stress. On the other hand, for low initial concentrations (about 1%) and with the same stress conditions, no cracking occurs after 100 hours. Finally surface condition of material has an effect on the formation of the oxided surface layer but this parameter has no significant influence on the sample life-time

Abstract (French)

On a etudie le comportement de divers materiaux metalliques dans le sodium contamine par de la soude a des temperatures comprises entre 475 et 5500C. On a observe que la presence de soude dans le sodium provoquait une corrosion generalisee des aciers ferritiques, alors que des materiaux austenitiques moins sensibles a ce type de corrosion, subissaient en revanche des penetrations intergranulaires, meme en l'absence de contrainte. On considere ensuite plus particulierement l'alliage 800, choisi comme materiau de reference pour les generateurs de vapeur du reacteur Superphenix. On rapporte des essais parametriques realises sous contrainte de traction, afin de pouvoir etudier la susceptibilite de ce materiau a la fissuration. Un appareillage special permettant l'introduction de la soude dans le sodium a la temperature d'essai, a ete mis au point pour cette etude. Les resultats montrent qu'aux teneurs elevees en soude (8% en poids et plus), le risque de fissuration sous contrainte est reel. Ainsi, on observe des ruptures d'echantillons, presentant ou non des zones soudees, apres environ 20 h d'essai avec 16% de soude et sous une contrainte de 130 N.mm-2. Par contre, pour de faibles teneurs initiales en soude, de l'ordre de 1%, et aux memes valeurs de contrainte aucune fissuration n'apparait apres 100 h d'essai. Enfin, l'etat de surface du materiau intervient dans la formation de couche superficielle oxydee mais ne semble pas avoir d'influence significative, dans les limites considerees, sur la duree de vie des eprouvettes

Additional details

Additional titles

Original title (French)
Comportement de l'alliage 800 dans le sodium contamine par de la soude

Publishing Information

Journal Title
Mem. Sci. Rev. Metall.
Journal Volume
74
Journal Issue
11
Series
Mem. Sci. Rev. Metall.
Journal Page Range
719-730

Conference

Title
16. Meeting on special steels.
Dates
11 - 13 May 1977.
Place
Belfort, France.