As grades espaçadoras fazem parte do conjunto do Elemento de Combustível (EC) do reator de água pressurizada - PWR (Pressurized Water Reactor). As grades são fabricadas a partir da união dos pontos de interseção de tiras estampadas de Inconel 718®, denominado por Inconel 718, por um processo de união denominado brasagem. Para esse processo, essas tiras são revestidas com uma fina camada de níquel, por meio de eletrodeposição com a finalidade de proteger contra oxidação e permitir uma melhor fluidez e molhabilidade do material de adição (MA) nas tiras durante a brasagem. O MA empregado era composto por níquel, fósforo e cromo. Neste trabalho, as juntas que compõem a grade espaçadora foram brasadas em diferentes condições de: temperatura, tempo e velocidade de resfriamento. Estas juntas brasadas foram comparadas com juntas brasadas e depois envelhecidas por 18 horas em forno a vácuo, usando pressão menor que 10^-3 mbar. A fim de avaliar as propriedades mecânicas e microestruturais em diferentes condições de brasagem e de envelhecimento foram realizados ensaios de cisalhamento, fadiga e de dureza, além de utilizar diferentes técnicas para análise da microestrutura das juntas. A partir das imagens obtidas em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) acoplado a técnica de Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS) foram observadas regiões ricas em fósforo e difusão de elementos do material de base (MB) para a região do MA nas juntas brasadas e brasadas e submetidas ao envelhecimento. A região da junta brasada apresentou uma maior dissolução do MB quando exposta em temperaturas e tempo de brasagem maiores. A análise por Difração de Raios X (DRX) indicou a formação de solução sólida de níquel e cromo (SS_NiCr) no MA brasado, no MA envelhecido, na interface MA-MB brasada e na interface MA-MB envelhecida. A fase (Ni, Cr)₃P estava presente em todas as amostras, além da presença da fase Cr_1.2Ni_0.8P na interface MA-MB brasada e na interface MA-MB envelhecida. Os mapas de composição obtidos utilizando a técnica quantitativa por Wavelength-Dispersive Spectroscopy (WDS) indicaram a presença de elementos químicos provenientes do MB na interface MA-MB e na região brasada. Foi também possível verificar maior concentração de Nb em algumas regiões ricas em P e Cr na região brasada. No ensaio de cisalhamento foi observado um aumento da força de resistência, em relação ao aumento da temperatura e do tempo de brasagem. O tratamento térmico de envelhecimento não alterou significativamente as propriedades mecânicas e microestruturais da junta brasada, mas aumentou a resistência mecânica do MB. Os resultados do ensaio de microdureza indicaram regiões com dureza elevada na região brasada que estavam associadas a maior concentração de fósforo. O perfil de dureza se manteve similar para as juntas envelhecidas. O ensaio de fadiga realizado em juntas brasadas a 1060 °C e em juntas envelhecidas indicou tendência de aumento de ciclos à medida que reduzia a amplitude de tensão, no entanto, os resultados do número de ciclos apresentaram grande dispersão. Esta dispersão nos valores do número de ciclos está relacionada à heterogeneidade da microestrutura na região brasada corroborada pela diferença nos valores de dureza.

The spacer grids are part of the Fuel Assembly (FA) assembly of the PWR (Pressurized Water Reactor). The grids are manufactured from the union of the intersection points of stamped strips of Inconel 718®, called Inconel 718, by a joining process called brazing. For this process, these strips are coated with a thin layer of nickel, through electrodeposition, in order to protect against oxidation and allow better fluidity and wettability of the filler material (BFM) in the strips during brazing. The BFM employed was composed of nickel, phosphorus and chromium. In this work, the joints that make up the spacer grid were brazed under different conditions: temperature, time and cooling speed. These brazed joints were compared with brazed joints and then aged for 18 hours in a vacuum furnace, using pressure less than 10^-3 mbar. In order to evaluate the mechanical and microstructural properties under different brazing and aging conditions, shear, fatigue and hardness tests were carried out, in addition to using different techniques to analyze the microstructure of the joints. From the images obtained with a Scanning Electron Microscope (SEM) coupled to the Energy Dispersive Spectrometry (EDS) technique, regions rich in phosphorus and diffusion of elements from the base material (BM) to the BFM region were observed in the brazed joints and brazed and subjected to aging. The region of the brazed joint showed a greater dissolution of the BM when exposed to higher temperatures and brazing time. Analysis by X-Ray Diffraction (XRD) indicated the formation of a solid solution of nickel and chromium (SS_NiCr) in the brazed BFM, in the aged BFM, in the brazed BM-BFM interface and in the aged BM-BFM interface. The (Ni, Cr)₃P phase was found in all samples, in addition to the presence of Cr_1.2Ni_0.8P phases in the brazed BM-BFM interface and in the aged BM-BFM interface. The composition maps obtained using the quantitative technique by Wavelength-Dispersive Spectroscopy (WDS) indicated the presence of chemical elements from BM at the BM-BFM interface and in the brazed region. It was also possible to verify a higher concentration of Nb in some regions rich in P and Cr in the brazed region. In the shear test, an increase in the resistance force was observed in relation to the increase in temperature and brazing time. The aging heat treatment did not significantly change the mechanical and microstructural properties of the brazed joint, but increased the mechanical strength of the BM. The results of the microhardness test indicated regions with high hardness in the brazed region that were associated with a higher concentration of phosphorus. The hardness profile remained similar for the aged joints. The fatigue test carried out on brazed joints at 1060 °C and on aged joints indicated a tendency for cycles to increase as the stress amplitude was reduced, however, the results for the number of cycles showed great dispersion. This dispersion in the values of the number of cycles is related to the heterogeneity of the microstructure in the brazed region, corroborated by the difference in hardness values.