JPH01168833A - ボロン含有チタン合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主に中性子を放射する原子力廃棄物の貯蔵、
輸送或いは中性子遮蔽用の構造用材として用いるボロン
含有チタン合金に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、エネルギー開発として原子力を利用するものが多
くなっているが、その放射性廃棄物処理が重要な問題と
なっている。放射性廃棄物を取り扱う設備には、熱中性
子を遮蔽しかつ耐食性を有する材料として、熱中性子の
吸収断面積の大きいボロンを含有した材料が必要とされ
ている。このような材料としては、従来、鉄系合金が検
討されており、例えば、ボロンを重量で２％含有するオ
ーステナイト系ステンレス鋼が知られている（特開昭５
５−３４６３６）　、　Ｌかしながら、含有ボ、ロン量
が増えると熱間加工性が極めて悪（なるため、高ボロン
含有鋼の製造が難しく、大量生産工程に移すには改善す
べき点が多い、また従来、高ボロンを含有するチタン基
材料は検討されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように、既存の材料では、熱中性子の遮蔽効果、
耐食性および製造性の点で需要の要求に応えることが難
しい。

本発明は、加工性が良好でかつ耐食性の優れたチタンに
注目し、これに熱中性子吸収断面積の大きいボロンを多
量に含有させることにより、熱中性子遮蔽効果が高く且
つ耐食性の良いチタン合金を従供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段２作用〕上述したように
、熱中性子の遮蔽には熱中性子吸収断面積の大きいボロ
ン添加が必要である。遮蔽材としてはこのボロン量が多
いほど板厚を薄くすることができるという利点がある。

しかしながら、鉄系合金ではボロンを多く含有させると
ボロンが粒界に偏析し、Ｆｅとボロンが低融点の共晶物
を生成するため、通常の熱間加工温度では粒界が溶融状
態になり、熱間加工性が極めて悪いことが判明した。そ
こで、発明者らは、加工性が良好でかつ耐食性が優れる
純チタンにボロンを含有させることを検討した。

ボロン含有量の異なるチタン合金を溶解し、インゴット
を熱間圧延した材料の断面金属組織を観察した結果、チ
タンとボロンの金属間化合物が生成していることが観察
された。この金属間化合物は可塑性がないが、ボロン量
が１０％以下であれば、割れ等の欠陥がなく熱間圧延す
ることが可能である。ボロン量が１０％を越えると可塑
性のないチタンとボロンの金属間化合物が多く生成し熱
間圧延すると内部割れが多数発生する。また、ボロン量
が０．１％未満では中性子遮蔽の効果が顕著でなくなる
。

なお、本発明合金は、前述のように溶解法によって製造
するほか、粉末冶金法等によっても製造することができ
る。また、ボロンの中性子遮蔽効果は、Ｂのうち自然状
態で１９．９％含まれている同位元素１６Ｂによるもの
であるから、合金中におけるＢの存在状態によらない。

〔実施例〕

純チタン粉末とＴｉＢｚ粉末を混合したものを溶解炉に
て溶解し、ボロン量が異なる４種類のチタン合金を溶解
し、直径５０ｍｍ、長さ１２０ｍ＋ｓのインゴットとし
た。このインゴットを薄肉圧延によって、圧下率ｌＯ〜
４０χで熱間圧延した。これらについて、化学成分およ
び熱間圧延材の内部割れ状況を表１に示す。これから分
かるように、ボロン量が１０％を越えると熱間圧延材に
割れが発生する。

（発明の効果〕 本発明は、今後ますます需要の増加が予想される原子力
廃棄物の貯蔵、輸送ならびに熱中性子遮蔽のための材料
の製造法を提供するものであり、工業的価値は絶大であ
る。

表１．力圃 特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％にてボロンを０．１〜１０％含有し、残部がチタ
   ンおよび不可避的不純物からなるボロン含有チタン合金
   。