Study of Surface Wear of Punches and Molds for Optimization of Nuclear Fuel Production

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/coatings15091088
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper presents the results of a comprehensive study of the wear processes of press tools used in the molding of uranium dioxide (UO2) nuclear fuel pellets. Particular attention is paid to the analysis of the influence of operating conditions on changes in microstructure, geometry and physical and mechanical properties of working surfaces of molds and punches. The studies using scanning electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence (XRF) and X-ray phase analysis (XRD) methods, as well as evaluation of microhardness and roughness, allowed to identify the dominant failure mechanisms—abrasive and adhesive wear, microcrack formation and local degradation of coatings. The results of the experiments confirmed the presence of progressive changes on the working surfaces of the tool, affecting the formation of defects of fuel pellets and reducing the service life of the press equipment. This work allows us to not only better understand the wear patterns in the batch production of nuclear fuel, but also to formulate practical recommendations to increase tool life by optimizing pressing modes and using wear-resistant coatings.