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Zur Ermittlung geeigneter Materialien für die Auslegung von HAW-Behältern als Barriere im Endlager wurden selektierende Korrosionsuntersuchungen und mechanische Prüfungen an verschiedenen metallischen Werkstoffen durchgeführt. Neben den Cr-Ni-Stählen, die entsprechend dem bisherigen Konzept als Kokillenwerkstoff vorgesehen sind, wurden drei Nickelbasislegierungen und ein Baustahl sowie die Werkstoffe Ti 99,8 – Pd und der Stahl X 1Cr MoTi 182 (ELA-Ferrit) untersucht. Da im Rahmen von Störfallbetrachtungen für ein Endlager im Salinar als potentielles Korrosionsmedium Salzlösungen betrachtet werden, erfolgten die Korrosionsprüfungen unter selektierenden Bedingungen in einer quinären Salzlösung bei 170°C und 1 bar.
Die mechanischen Prüfungen zeigten, daß die Nickelbasislegierungen und die meisten Cr-Ni-Stähle durch Schweißen bzw. Wärmebehandlung geringe Änderungen ihrer mechanischen Eigenschaften erfahren. Damit wurde belegt, daß diese Materialien als Kokillenwerkstoff geeignet sind. Eine Barrierenfunktion kann von den Cr-Ni-Stählen wegen ihrer hohen Anfälligkeit gegen lokale Korrosionsangriff, insbesondere gegen Spannungsrißkorrosion (SpRK) nicht übernommen werden. Die Werkstoffe Inconel 625, Incoloy 825, ELA-Ferrit und Ti-Pd waren gegen SpRK beständig, jedoch sind diese Materialien gegen Lochkorrosion anfällig.
Eine hohe Beständigkeit gegen lokale Korrosionsangriffe zeigten die Werkstoffe Hastelloy C4 und der Feinkornbaustahl. Der Werkstoff Hastelloy C4 zeigte nach einer Versuchszeit von 432 Tagen einen gleichmäßigen Korrosionsabtrag von weniger als 0,03 mm/a. Die Abtragungsrate bei dem Baustahl 1.0566 betrug weniger als 0,25 mm/a für den Ausgangswerkstoff und weniger als 0,5 mm/a für den wärmebehandelten Werkstoff.
Die vorliegenden Ergebnisse der selektierenden Untersuchungen zeigten, daß beispielsweise mit Hastelloy C4 die Auslegung des HAW-Behälters als Barriere realisierbar ist und damit unter Beibehaltung des heutigen Borosilikatglases ein zusätzlicher Schutz gegen eine Mobilisierung von Radionukliden beim potentiellen Angriff von Salzlösungen erreicht werden kann.
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