Influence of thermochemical treatment on properties of tubes from Zr-1%Nb alloy

The influence of treatment in the controlled oxygen- and nitrogen-containing gas medium on the mass increment and properties of the subsurface layers of samples-rings, cut out of the fuel cladding tubes from Zr-1%Nb, has been established experimentally. Differences in the saturation of internal and external surfaces of zirconium tubes were described. Results of examining the hardness of external and internal subsurface layers of the ring-samples after oxidizing and nitriding are presented. It has been established experimentally that prolonged isothermal annealing at 750 ºC in the oxygen medium can lead to the initiation of a crack on the inner surface of zirconium tubes.Експериментально встановлено вплив термічної обробки в контрольованих газових середовищах, що містять кисень та азот, на приріст маси та властивості приповерхневих шарів зразків-кілець, вирізаних з твельних трубок. Описано відмінності в насиченні внутрішніх і зовнішніх поверхонь цирконієвих трубок. Представлені результати твердості зовнішніх та внутрішніх поверхонь зразків-кілець після окислення та азотування за різними режимами. Експериментально виявлено тривалість ізотермічної витримки в кисневій суміші, яка може призвести до утворення тріщини на внутрішній поверхні цирконієвих трубок.Экспериментально установлено влияние термической обработки в контролируемых газовых средах, содержащих кислород и азот, на прирост массы и свойства поверхностных слоев образцов-колец, вырезанных из твэльных трубок. Описаны различия в насыщении внутренних и внешних поверхностей циркониевых трубок. Определена твердость внешней и внутренней поверхностей образцов-колец после окисления и азотирования по разным режимам. Экспериментально обнаружена продолжительность изотермической выдержки в кислородной смеси, которая может привести к образованию трещины на внутренней поверхности циркониевых трубок

Mechanical and acoustic characteristics of oxidized, nitrided and oxynitrided Zr-1%Nb zirconium alloy

The effect of the gaseous medium composition during thermo-chemical treatment (TCT) on the mechanical properties and acoustic parameters of Zr-1%Nb zirconium alloy was studied. It is shown that TCT in oxygen-nitrogen contained gaseous media significantly increases the surface hardness and does not worsen the mechanical characteristics (including their plasticity) of zirconium alloy which is used as a material for case of fuel nuclear rod. It is established that TCT in different mediums also influences on acoustic parameters of the Zr-1%Nb alloy. Noticeable changes in the acoustic parameters observed at the initial stage of deformation are associated with the features of the destruction of a thin film formed on the zirconium alloy surface after TCT.Наведено дані щодо впливу складу газового середовища, в якому проводили хіміко-термічну обробку (ХТО), на механічні властивості та акустичні параметри зразків із сплаву цирконію Zr-1%Nb. Показано, що ХТО за вибраними режимами в кисневмісному, азотовмісному та азотокисневмісному газових середовищах суттєво збільшує твердість поверхневого шару зразків сплаву цирконію та не погіршує механічні характеристики зразків твельних оболонок, у тому числі їх пластичність. Показано, що за впливом середовища ХТО на характеристики сплаву акустичні параметри виявилися більш інформативними порівняно з механічними властивостями. Зроблено припущення, що помітні зміни акустичних параметрів, що спостерігаються на початковій стадії деформування, пов’язані з особливостями руйнування тонкої плівки, що утворюється на поверхні трубки в результаті ХТО

Properties of tubes from Zr-1% Nb alloy after thermochemical treatment and hydrogenation

The influence of treatment in controlled gas environments with subsequent hydrogenation on the physical and mechanical characteristics of the Zr-1% Nb zirconium alloy has been investigated. The surface hardness and the size of the diffusion-hardened layer of the ring-samples cut from fuel tubes from the Zr-1% Nb alloy after treatment in oxygen- and nitrogen-containing gaseous media with subsequent saturation with hydrogen have been established. The influence of the parameters of the gaseous medium and the modes of thermochemical treatment (TCT) of specimens-rings on the destructive stresses under static load at temperatures of 20 and 380 °C is shown. It was revealed that treatment in the investigated gas environment increases the resistance to hydrogen saturation and has a positive effect on the long-term strength of ring specimens from the zirconium alloy Zr-1% Nb.Досліджено вплив термохімічної обробки в контрольованих газових середовищах з наступним насиченням воднем на фізико-механічні характеристики цирконієвого сплаву Zr-1% Nb. Визначено твердість поверхні і розмір дифузійно-зміцненого шару зразків-кілець, вирізаних з твельних трубок сплаву Zr-1% Nb після обробки в кисне- і азотовмісних газових середовищах, а також з наступним насиченням воднем. Показано вплив параметрів газового середовища і режимів термохімічної обробки зразків-кілець на руйнівні напруження за статичного тривалого навантаження за температурах 20 і 380 °С. Виявлено, що обробка в дослідженому газовому середовищі підвищує опірність насиченню воднем і позитивно впливає на тривалу міцність зразків-кілець з цирконієвого сплаву Zr-1% Nb.Исследовано влияние термохимической обработки в контролируемых газовых средах с последующим наводороживанием на физико-механические характеристики циркониевого сплава Zr-1% Nb. Установлены твердость поверхности и размер диффузионно-упрочненного слоя образцов-колец, вырезанных из твэльных трубок из сплава Zr-1% Nb после обработки в кислород- и азотсодержащих газовых средах с последующим насыщением водородом. Показаны влияния параметров газовой среды и режимов термохимической обработки образцов-колец на напряжения разрушения при статической нагрузке при температурах 20 и 380 °С. Выявлено, что обработка в исследованных газовых средах повышает сопротивляемость насыщению водородом и положительно влияет на длительную прочность образцов-колец из циркониевого сплава Zr-1% Nb

Influence of oxynitriding on antifriction properties of Ti–6Al–4V titanium alloy

Russian Text, published in Trenie i Iznos, 2020, Vol. 41, No. 4, pp. 457–463The wear resistance of a plate–screw tribo pair used to fix bone fractures was investigated using the pin-on-plate configuration under conditions of dry friction and friction in Ringer’s solution. The nitrided and oxynitrided plates of Ti–6Al–4V titanium alloy in friction pairs with Fe–18Cr–10Ni–1Ti stainless steel were used. It was determined that under dry friction conditions, regardless of load, the nitrided Ti–6Al–4V titanium alloy provides a lower friction coefficient than the oxynitrided one; friction is implemented according to the adhesive wear mechanism. The use of Ringer’s solution during friction tests leads to an adhesive– oxidative wear mechanism that decreases the friction coefficient in friction pairs of nitrided (oxynitrided) Ti– 6Al–4V titanium alloy–Fe–18Cr–10Ni–1Ti stainless steel. In addition, the oxidative portion in the wear mechanism for an oxynitrided surface is greater, which decreases the adhesive wear in such a friction pairVytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Topography, hardness, elastic modulus and wear resistance of nitride coatings on titanium

The roughness, hardness and elastic modulus of the surface layers of c.p. titanium after thermodiffusion saturation with nitrogen at temperatures of α and β phase regions were investigated. It was established that the increasing temperature of gas nitriding provided a higher level of surface hardening (hardness, elastic modulus, depth of hardened layer) of the material but worsened the roughness of its surface. The tribological tests of hardened by nitriding c.p. titanium in pairs with 304L stainless steel showed lower friction coefficients in the period of rubbing, where the surface of the titanium was nitrided below the temperature of the transus temperatureVytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

In silico and in vitro studies of a number PILs as new antibacterials against MDR clinical isolate <em>Acinetobacter baumannii.</em>

QSAR analysis of a set of previously synthesized phosphonium ionic liquids (PILs) tested against Gram-negative multidrug-resistant clinical isolate Acinetobacter baumannii was done using the Online Chemical Modeling Environment (OCHEM). To overcome the problem of overfitting due to descriptor selection, fivefold cross-validation with variable selection in each step of the model development was applied. The predictive ability of the classification models was tested by cross-validation, giving balanced accuracies (BA) of 76%-82%. The validation of the models using an external test set proved that the models can be used to predict the activity of newly designed compounds with a reasonable accuracy within the applicability domain (BA = 83%-89%). The models were applied to screen a virtual chemical library with expected activity of compounds against MDR Acinetobacter baumannii. The eighteen most promising compounds were identified, synthesized, and tested. Biological testing of compounds was performed using the disk diffusion method in Mueller-Hinton agar. All tested molecules demonstrated high anti-A. baumannii activity and different toxicity levels. The developed classification SAR models are freely available online at and could be used by scientists for design of new more effective antibiotics