JPH09508672A - タングステン及びニッケルを含有するジルコニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 0.005重量％より大〜1.0重量％より小、好ましくは下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小、最も好ましくは下限0.3重量％より大〜上限0.5重量％の範囲のスズ（Ｓｎ）；0.05重量％より大〜約1.0重量％より小、好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より小、最も好ましくは下限0.3重量％より大〜上限0.4重量％より小の範囲の鉄（Ｆｅ）；0.02重量％より大〜1.0重量％より小、好ましくは下限0.05重量％より大〜上限0.5重量％より小、最も好ましくは下限0.1重量％より大〜上限0.2重量％より小の範囲のクロム（Ｃｒ）；５０より大〜300ppmより小、好ましくは70より大〜約200ppm、最も好ましくは９０より大〜約150ppmの範囲のケイ素；0.01重量％より大〜1.0重量％より小、好ましくは下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小、最も好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より小の範囲のタングステン（Ｗ）；0.007重量％より大〜約0.3重量％より小、好ましくは下限0.05重量％より大〜上限約0.2重量％より小、最も好ましくは下限0.08重量％より大〜上限約0.1重量％の範囲のニッケル（Ｎｉ）を含み、残余がジルコニウムであるジルコニウム合金。

Description

【発明の詳細な説明】 タングステン及びニッケルを含有する ジルコニウム合金 発明の背景 本発明は、軽水炉（LWR）の炉心の構成要素及び燃料被覆において使用される 合金に係る。さらに詳述すれば、本発明は、優れた耐食性、機械特性、及び照射 後の低減された水素の取込み（hydrogen uptake）を示す上記用途のためのジル コニウム合金に係る。さらに詳述すれば、本発明は、その合金組成を特定の範囲 に調整することによって改善された耐食性及び照射後特性（irradiated propert ies）を有するスズ、鉄、クロム、タングステン及びニッケルを含有するジルコ ニウム合金に係る。 従来技術の説明 原子炉の燃料集合体の構成要素、たとえば燃料棒被覆、案内管又はシンブル管 (guide or thimble tubes)、格子ストリップ、計器管（instrument tubes）等に おいては、小さい中性子断面積、高圧／高温の水蒸気又は水に対する良好な耐食 性、良好な機械的強度、及び成形加工性のため、ジルコニウム合金が使用される 。軽水炉（LWR）の炉心では、熱中性子用の捕獲断面積が比較的小さいため、ジ ルコニウム合金、特にZircaloy −２及びZircaloy−４として周知のものが使用されている。米国特許第4,649,02 3号には、均質に分散した約800Å未満の微細な沈殿物のミクロ構造体の製造に係 る技術の一部として、炉心における耐食を目的としてこれらジルコニウム合金に ニオブ0.5〜2.0重量％及び第３の合金用元素0.25％までを添加することが示唆さ れている。第３の合金用元素は、鉄、クロム、モリブデン、バナジウム、銅、ニ ッケル及びタングステンの如きものである。 米国特許第4,675,153号及び同第4,664,831号では、「ジルコニウム−2.5w／ｏ ニオブ」を含むジルコニウム基合金の使用によるペレット−被覆相互作用(PCI) に対する抵抗性が探求されている。後者の内容も「Nb約1.0〜3.0w／ｏを含有す るＺｒ−Ｎｂ合金」に関するものである。これらの特許では、酸素が「当該合金 の約350ppm未満」で存在する。 米国特許第4,648,912号は、α−ジルコニウム合金本体の表面をレーザービー ムで迅速に走査することによって、当該本体の高温耐食性を改善することを教示 している。 本願の発明者に対して許可された米国特許第4,879,093号には、改善された延 性の照射済みジルコニウム合金が記載されている。当該合金は、核分裂気体の放 出を阻止しかつ使用済み燃料を安全に取扱うために要求される合金の延性の損失 を最小にする安定化された ミクロ構造を有する。合金は、金属間沈殿物の最適な平均粒径のため、加圧水炉 （PWR）及び沸騰水炉（BWR）の両方において適正な耐食性を保持する。この特許 第4,879,093号の合金は、その明細書の表１に示される如き特性を有するα相ジ ルコニウム−スズ−ニオブ又はα相ジルコニウム−スズ−モリブデン合金に基づ くものである。存在する場合、ニオブの量は測定可能な量から0.6重量％までの 範囲内であり、一方、モリブデンの量は測定可能な量から0.1重量％までの範囲 内である。ジルコニウム−スズ系は「Zircaloy」として知られており、たとえば 、Zircaloy−４は鉄0.18〜0.24重量％、クロム0.07〜0.13重量％、酸素1000〜16 00ppm、スズ1.2〜1.7重量％、及びジルコニウム残余を含有する。 米国特許第4,992,240号は、重量基準でスズ0.4〜1.2％、鉄0.2〜0.4％、クロ ム0.1〜0.6％、ニオブ0.5％以下、及びジルコニウム残余を含有し、スズ、鉄及 びクロムの合計重量割合が0.9〜1.5％の範囲内にある他のジルコニウム合金を開 示している。この特許第4,992,240号の図４によれば、酸素は約1770ppm〜1840pp mである。ニオブは見たところでは任意であり、ケイ素は報告されていない。 米国特許第3,303,025号は、タングステン0.25〜1.5％及び同時に銅（0.5〜1.5 ％）及びニオブ（0.2〜3.0％）が添加されたジルコニウム合金を開示する。 この四元合金は、500〜700℃の高温水蒸気中での短期間（2000時間まで）テスト において、Zircaloy−４よりも優れた耐食性を有する。しかしながら、280℃の 湿り蒸気中では、この四元合金はZircaloy−４よりも小さい耐食性を有する。 UKAEAの研究⁽¹⁾は、600℃の１気圧水蒸気中での２日間の腐食テスト後では、 α−焼なましＺｒ−0.3％Ｗ合金がZircaloy−２よりも顕著に優れた耐食性を有 することを示している。腐食テスト後、0.3％Ｗ合金は重量増大率（weight gain ）119±８ｍｇ／ｄＭ²を有し、一方、Zircaloy−２は重量増大率439±１４mg／ ｄＭ²を有していた。 原子力産業における最近の傾向は、熱効率を増大させるためにより高い冷却材 温度へ及び燃料の利用率を増大させるためにより高い燃料の排出燃焼度（dis-ch arge burnups）へのシフトを含むものである。より高い冷却材温度及び排出燃焼 度はいずれも、ジルコニウム合金の炉内（in-reactor）腐食及び水素のピックア ップ（pickup）を増大させる傾向がある。中性子フルエンス及び同時に水素のピ ックアップのレベルが高いことは、ジルコニウム合金の延性を低下させる。これ らのますます求められるようになる作動条件のため、耐食性を改善し、水素の取 込みを低減させ、ジルコニウム合金の照射後の延性を改善することが必要である 。 従って、当分野で継続されている問題は、照射後の優れた延性；特に加工の履 歴に関係なく良好な耐食性；低減された合金の水素吸収性；及び顕著な固溶合金 強さを有するジルコニウム合金を開発することである。 また、当分野で継続されている他の問題は、原子炉における燃料集合体の構成 要素において使用されるジルコニウム合金の耐食性及び照射後の延性を改善する ことである。近年における上記目的をもつジルコニウム合金の開発はＺｒ−Ｓｎ −Ｎｂ合金に集中している。当該明細書では、ニオブを添加しない新規なジルコ ニウム合金を提案する。 好適な具体例の説明 従って、本発明の目的は、改善された耐食性を有するジルコニウム合金を提供 することにある。 本発明の他の目的は、改善された照射後の機械特性を有するジルコニウム合金 を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、低減された水素の取込みを有するジルコニウム合 金を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、耐食性及び照射後の機械特性を改善するためにタ ングステン及びニッケルを有する予め定められた合金組成をもつジルコニウム合 金を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、合金の構成成分としてニオブを含まない予め定め られた合金組成をもつジルコニウム合金を提供することにある。 本発明は、６種の異なるオートクレーブテスト条件下でのジルコニウム合金の 炉外（ex−reactor）オートクレーブ腐食テストに基づくものである。炉内耐食 性とオートクレーブ腐食における重量増大率のデータとの間の広く適用できかつ 実証された相関が存在しないため、６種の異なるオートクレーブテスト条件（す なわち、360℃、純粋な水；360℃、リチウム７０ppmを添加した水；360℃、リチ ウム200ppmを添加した水；400℃、水蒸気；415℃、水蒸気；及び520℃、水蒸気 ）下で長期間のオートクレーブ腐食テストを行うことを決定した。これらのオー トクレーブテスト条件の多く（すべてでない場合）において適切な耐食性を発揮 する合金を選択することを目的とする。実験用の合金を、基本のジルコニウム合 金（Ｓｎ 0.5％−Ｆｅ 0.4％−Ｃｒ 0.2％−Ｚｒ残余）に各種レベルのＷ、Ｖ、 Ｎｉを添加することによって作製した。原子力産業において現在商業的に使用さ れているジルコニウム合金との比較のため、Zircaloy−２及びZircaloy−４のテ ストサンプルも腐食テストに含めた。ジルコニウム合金の耐食性が作製の履歴に 強く左右されるため、各合金を２種の異なる熱作製履歴を使用して作製した。作 製履歴を累積アニーリングパラメーター（ΣAi）によって示した。 腐食テスト後、物質の耐食性の指標としてサンプルの重量増大率を測定した。 また、水素の取込み（ΔＨ） を評価するため、腐食テスト後の物質の水素含量を測定した。これらの両測定を Zircaloy−２及びZircaloy−４についても行い、Zircaloy−２及び Zircaloy− ４に対する新規な合金の耐食性における相対的な改善を判断した。当該明細書に 記載の組成に近似の組成を有する合金は、オートクレーブテスト条件の多くに関 して Zircaloy−２及び Zircaloy−４と比べて耐食性における顕著な改善を示し た（表１参照）。いくつかのケース（表１中の400℃、水蒸気、166日間の条件） で観察されたわずかな劣化は、予測される実験の測定誤差の範囲内である。 さらに、この合金は、いずれのアニーリングパラメーターについても耐食性の 改善を示す（ただし、その有意性は、１０^-19時間のより小さいアニーリングパ ラメーターにおいて、より大きいものと思われる）。 異なる合金組成パラメーター及びアニーリングパラメーターに対する腐食によ る重量増大率及び水素の取込みに係る回帰式についての係数を決定するため統計 学的分析を行った。各パラメーターの効果及びパラメーターの相互作用の効果の 両方を評価した。高い信頼レベルをもつ負の係数は、重量増大率又は水素の取込 みを低減させることにおける当該パラメーターの統計学的に有意の有益な効果を 意味する。正の係数は、当該パラメーターの存在が耐食性を低下させることを意 味する。係数の信頼レベルが９５％未満である場合、 観察された効果は意味のないものとして処理した。結果を表２に示す。合金への バナジウムの添加は、表２における下記の大きな正の係数：400℃における重量 増大率、415℃における重量増大率、360℃、リチウム200ppmを含む水中でのテス トにおける水素の取込み及び400℃及び520℃、水蒸気中でのテストにおける重量 増大率の（Ｗ*Ｖ）相互作用；及び360℃、リチウム200ppmを含む水中でのテスト 及び400℃、水蒸気中でのテストにおける重量増大率の（Ｖ*Ｎｉ）相互作用に基 づき、耐食性には有害であると認められる。この統計学的分析の結果として、当 該明細書における合金組成を誘導するため表１の合金からバナジウムの添加を排 除した。Ｗ及びＮｉの添加の利益は、表２中の360℃、リチウム 200ppmを含む水 中でのテスト、400℃、水蒸気中でのテスト、及び520℃、水蒸気中でのテストに おける重量増大率に係る大きい負の係数によって確認される。 各合金用元素について特定レベルを選択した理由を下記に述べると共に、本発 明による合金の組成を表３に示す。 このように、本発明の合金は、0.005重量％より大〜1.0重量％より小、好まし くは下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小、最も好ましくは下限0.3重量 ％より大〜上限0.5重量％の範囲のスズ（Ｓｎ）を含有する。合金は、さらに、0 .05重量％より大〜1.0重 量％より小、好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より小、最も好ま しくは下限0.3重量％より大〜上限0.4重量％より小の範囲の鉄（Ｆｅ）；0.02重 量％より大〜1.0重量％より小、好ましくは下限0.05重量％より大〜上限0.5重量 ％より小、最も好ましくは下限0.1重量％より大〜上限0.2重量％より小の範囲の クロム（Ｃｒ），５０より大〜300ppmより小、好ましくは７０ppmより大〜約200 ppm、最も好ましくは90ppmより大〜約150ppmの範囲のケイ素；0.01重量％より大 〜1.0重量％より小、好ましくは下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小、 最も好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より小の範囲のタングステ ン（Ｗ）；0.007重量％より大〜0.3重量％より小、好ましくは下限0.05重量％よ り大〜上限約0.2重量％より小、最も好ましくは下限0.08重量％より大〜上限0.1 重量％の範囲のニッケル（Ｎｉ）を含み、残余がジルコニウムである。本発明の 合金の組成はニオブ又はバナジウムを含有しない。 スズ（Ｓｎ） Zircaloy−４においてスズレベルを下限の1.2％以下に低下することは、その 耐食性を改善する⁽²⁾。この理由のため、本発明の合金に係るスズレベルを0.005 重量％より大〜1.0重量％より小の範囲内となるように選択する。しかしながら 、400℃でのジルコニウム合金の熱クリープに関するスズ含量の影響に係る機械 特性のデータの傾向は、スズレベルの低下がジルコニウム合金の耐クリープ性を 低下させることを示す⁽³⁾。選択した範囲のスズレベルは、本発明の合金につい て良好な耐食性及び良好な耐クリープ性の両方を提供することが期待され、後述 の如く、鉄と同様にタングステン及びニッケルの添加は本発明の合金の機械特性 を改善することが期待される。好ましくは、スズに関する範囲の下限は0.1重量 ％より大であり、スズに関する範囲の上限は0.7重量％より小であり、最も好ま しくは、スズに関する範囲の下限は0.3重量％より大であり、スズに関する範囲 の上限は0.5重量％より小である。 鉄（Ｆｅ） 360℃、水中、及び400℃（又はそれ以上）、水蒸気中でのZircaloy-２及びジ ルコニウム−鉄合金の耐食性は鉄レベルに左右される⁽⁴⁾。水蒸気及び水雰囲気 の両方において良好な耐食性を達成するため、鉄の範囲を0.05重量％より大〜1. 0重量％、好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より小、最も好まし くは下限0.3重量％より大〜上限0.4重量％より小とした。鉄レベルが約1.0重量 ％より大である場合には、成形加工性が低下するため、上記上限を選択した。 クロム（Ｃｒ） クロムは主として本発明の合金の強さ及び耐クリープ性を改善するために添加 される。この合金における クロムに関する範囲は、0.02重量％より大、1.0重量％まで、好ましくは下限0.0 5重量％より大〜上限0.5重量％より小、最も好ましくは下限0.1重量％より大〜 上限0.2重量％より小である。ジルコニウム合金の耐食性はＦｅ／Ｃｒの比に左 右されることが知られており、比の値が２の場合、合金に良好な耐食性が与えら れる。クロムの最も好ましい上限（0.2％）は、Feレベルの最も好ましい上限0.4 ％に基づくものである。これらの範囲は耐食性の低下を生ずることなく合金の機 械特性を改善することにおいて有用である。 沸騰水炉において３０Gwd／mtuより大の燃焼度まで照射されたZircaloy−４の 耐食性に関する最近の情報⁽⁵⁾は、Ｃｒの添加の有益な効果を示している。さら に、オートクレーブテストされたサンプルにおける水素の取込み もＣｒの添加 の有益な効果を示す⁽⁵⁾。 ケイ素（Ｓｉ） ケイ素は、５０ppmより大〜300ppmより小の範囲、好ましくは７０より大〜200 ppmの範囲、最も好ましくは９０ppmより大〜約150ppmの範囲内である。ケイ素は 、合金による水素の吸収を低減させ、合金の加工履歴における変動による耐食性 の変動を低減させるために合金用元素として添加される⁽²⁾。 タングステン（Ｗ） タングステンは、0.01重量％より大、1.0重量％までの範囲、好ましくは下限0 .1重量％より大〜上限0.7 重量％より小の範囲、最も好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より 小の範囲内で添加される。これら範囲内でのタングステンの添加により、合金の 耐食性及び機械特性が改善され、水素の取込みが低減されることが期待される。 ニッケル（Ｎｉ） ニッケルは、0.007重量％より大、0.3重量％までの範囲、好ましくは下限0.05 重量％より大〜上限0.2重量％より小、最も好ましくは下限0.08重量％より大〜 上限0.1重量％より小の範囲内で、ジルコニウム合金の高温耐食性を高めるため に添加される。 炉用として近年提案されているスズ及びニオブを含有するジルコニウム合金の 組成とは異なり、本発明の合金の組成は、ニオブを含有しない（ただし、極微量 又は不可避的量での存在は排除されない）。 このように、当該明細書に記載の新規な合金の発明は、選択した組成により、 良好な耐食性、機械特性、及び低減された水素の吸収が達成されることが期待さ れる。水炉雰囲気にジルコニウム合金をさらす場合、ミクロ構造及び水素化物の 沈殿に対して照射による損傷を生ずる。これらファクターはいずれも、照射後の 合金の延性及び耐食性を低減させる。一般に、合金用元素のレベルがより高い場 合、ジルコニウム合金の強さ及び耐クリープ性を改善するが、同時に耐食性を低 下させる。本発明によれば、スズ、鉄、クロム、ケイ 素、タングステン及びニッケルの最適レベルをもち、照射後も機械特性及び耐食 性の良好な組合せを提供する新規なジルコニウム合金が提供される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１０月２日 【補正内容】 従って、当分野で継続されている問題は、照射後の優れた延性；特に加工の履 歴に関係なく良好な耐食性；低減された合金の水素吸収性；及び顕著な固溶合金 強さを有するジルコニウム合金を開発することである。 また、当分野で継続されている他の問題は、原子炉における燃料集合体の構成 要素において使用されるジルコニウム合金の耐食性及び照射後の延性を改善する ことである。近年における上記目的をもつジルコニウム合金の開発はＺｒ−Ｓｎ −Ｎｂ合金に集中している。 好適な具体例の説明 従って、本発明の目的は、改善された耐食性を有するジルコニウム合金を提供 することにある。 本発明の他の目的は、改善された照射後の機械特性を有するジルコニウム合金 を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、低減された水素の取込みを有するジルコニウム合 金を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、耐食性及び照射後の機械特性を改善するためにタ ングステン及びニッケルを有する予め定められた合金組成をもつジルコニウム合 金を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、合金の構成成分としてニオブを含まない予め定め られた合金組成をもつジルコニウム合金を提供することにある。 観察された効果は意味のないものとして処理した。結果を表２に示す。合金への バナジウムの添加は、表２における下記の大きな正の係数：400℃における重量 増大率、415℃における重量増大率、360℃、リチウム200ppmを含む水中でのテス トにおける水素の取込み及び400℃及び520℃、水蒸気中でのテストにおける重量 増大率の（Ｗ*Ｖ）相互作用；及び360℃、リチウム200ppmを含む水中でのテスト 及び400℃、水蒸気中でのテストにおける重量増大率の（Ｖ*Ｎｉ）相互作用に基 づき、耐食性には有害であると認められる。Ｗ及びＮｉの添加の利益は、表２中 の360℃、リチウム200ppmを含む水中でのテスト、400℃、水蒸気中でのテスト、 及び520℃、水蒸気中でのテストにおける重量増大率に係る大きい負の係数によ って確認される。 各合金用元素について特定レベルを選択した理由を下記に述べると共に、本発 明による合金の組成を表３に示す。 このように、本発明の合金は、0.005重量％より大〜1.0重量％より小、好まし くは下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小、最も好ましくは下限0.3重量 ％より大〜上限0.5重量％の範囲のスズ（Ｓｎ）を含有する。合金は、さらに、0 .05重量％より大〜1.0重 重量％より小の範囲、最も好ましくは下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より 小の範囲内で添加される。これら範囲内でのタングステンの添加により、合金の 耐食性及び機械特性が改善され、水素の取込みが低減されることが期待される。 ニッケル（Ｎｉ） ニッケルは、0.007重量％より大、0.3重量％までの範囲、好ましくは下限0.05 重量％より大〜上限0.2重量％より小、最も好ましくは下限0.08重量％より大〜 上限0.1重量％より小の範囲内で、ジルコニウム合金の高温耐食性を高めるため に添加される。 炉用として近年提案されているスズ及びニオブを含有するジルコニウム合金の 組成とは異なり、本発明の合金の組成は、ニオブを含有しない。 このように、当該明細書に記載の新規な合金の発明は、選択した組成により、 良好な耐食性、機械特性、及び低減された水素の吸収が達成されることが期待さ れる。水炉雰囲気にジルコニウム合金をさらす場合、ミクロ構造及び水素化物の 沈殿に対して照射による損傷を生ずる。これらファクターはいずれも、照射後の 合金の延性及び耐食性を低減させる。一般に、合金用元素のレベルがより高い場 合、ジルコニウム合金の強さ及び耐クリープ性を改善するが、同時に耐食性を低 下させる。本発明によれば、スズ、鉄、クロム、ケイ 請求の範囲 １ 軽水炉の炉心の構成要素及び燃料被覆で使用されるジルコニウム合金におい て、スズ（Ｓｎ）0.005より大〜1.0重量％より小；鉄（Ｆｅ）0.05より大〜1.0 重量％より小；クロム（Ｃｒ）0.02より大〜1.0重量％より小；ケイ素５０ppmよ り大〜300ppmより小；タングステン（Ｗ）0.01より大〜1.0重量％より小；ニッ ケル（Ｎｉ）0.007より大〜0.3重量％より小を含有し；残余がジルコニウム及び 不純物であることを特徴とする、ジルコニウム合金。 ２ スズが下限0.1より大及び上限0.7重量％より小の範囲内である、請求項１記 載の合金組成。 ３ スズが下限0.3重量％より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、請求 項１記載の合金組成。 ４ 鉄が下限0.2重量％より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、請求項 １記載の合金組成。 ５ 鉄が下限0.3重量％より大及び上限0.4重量％より小の範囲内である、請求項 １記載の合金組成。 ６ クロムが下限0.05重量％より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、 請求項１記載の合金組成。 ７ クロムが下限0.1重量％より大及び上限0.2重量％より小の範囲内である、請 求項１記載の合金組成。 ８ ケイ素が７０より大〜約200ppmの範囲内である、請求項１記載の合金組成。 ９ ケイ素が９０より大〜約150ppmの範囲内である、 請求項１記載の合金組成。 10 タングステンが下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小の範囲内である 、請求項１記載の合金組成。 11 タングステンが下限0.2より大〜上限0.5重量％より小の範囲内である、請求 項１記載の合金組成。 12 ニッケルが下限0.05重量％より大〜上限0.2重量％より小の範囲内である、 請求項１記載の合金組成。 13 ニッケルが下限0.08重量％より大〜上限0.1重量％より小の範囲内である、 請求項１記載の合金組成。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (71)出願人 サンドヴィク スペシャル メタルス コ ーポレイション アメリカ合衆国 ワシントン 99336 ケ ネウィック ピーオー ボックス 6027 (71)出願人 テレディーン ウォー チャン アルバニ ー アメリカ合衆国 オレゴン 97321 アル バニー オールド サレム ロード ノー スイースト 1600 ア ディヴィジョン オブ テレディーン インダストリーズ インコーポレイテッド (72)発明者 ガード アナンド エム アメリカ合衆国 コネチカット 06095 ウインザー プロスペクト ヒル ロード 1000 (72)発明者 ルードリング ペーテル スウェーデン国 エス−721 63 ヴァス テラス （番地なし） アーベーベー ア トム アクチボラゲット (72)発明者 ミケス−リンドバック ミルカ スウェーデン国 エス−721 63 ヴァス テラス （番地なし） アーベーベー ア トム アクチボラゲット (72)発明者 ヴァンネヴィク ハンナ スウェーデン国 エス−811 81 サンド ヴィケン （番地なし） アクチボラゲッ ト サンドヴィク スチール (72)発明者 ブラッドリー イー ロッス アメリカ合衆国 ワシントン 99336 ケ ネウィック ピーオー ボックス 6027 サンドヴィク スペシャル メタルス コ ーポレイション (72)発明者 ユーケン クレイグ エム アメリカ合衆国 オレゴン 97321 アル バニー オールド サレム ロード ノー スイースト 1600 ア ディヴィジョン オブ テレディーン インダストリーズ インコーポレイテッド テレディーン ウ ォー チャン アルバニー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軽水炉の炉心の構成要素及び燃料被覆で使用されるジルコニウム合金におい て、次の合金組成：スズ（Ｓｎ）0.005より大〜1.0重量％より小；鉄（Ｆｅ）0. 05より大〜1.0重量％より小；クロム（Ｃｒ）0.02より大〜1.0重量％より小；ケ イ素５０ppmより大〜300ppmより小；タングステン（Ｗ）0.01より大〜1.0重量％ より小；ニッケル（Ｎｉ）0.007より大〜0.3重量％より小；及びジルコニウム残 余を有することを特徴とする、ジルコニウム合金。 ２ スズが下限0.1より大及び上限0.7重量％より小の範囲内である、請求項１記 載の合金組成。 ３ スズが下限0.3重量％より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、請求 項１記載の合金組成。 ４ 鉄が下限0.2重量％より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、請求項 １記載の合金組成。 ５ 鉄が下限0.3重量％より大及び上限0.4重量％より小の範囲内である、請求項 １記載の合金組成。 ６ クロムが下限0.05重量％より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、 請求項１記載の合金組成。 ７ クロムが下限0.1重量％より大及び上限0.2重量％より小の範囲内である、請 求項１記載の合金組成。 ８ ケイ素が７０より大〜約200ppmの範囲内である、請求項１記載の合金組成。 ９ ケイ素が９０より大〜約150ppmの範囲内である、 請求項１記載の合金組成。 10 タングステンが下限0.1重量％より大及び上限0.7重量％より小の範囲内であ る、請求項１記載の合金組成。 11 タングステンが下限0.2より大及び上限0.5重量％より小の範囲内である、請 求項１記載の合金組成。 12 ニッケルが下限0.05重量％より大及び上限0.2重量％より小の範囲内である 、請求項１記載の合金組成。 13 ニッケルが下限0.08重量％より大及び上限0.1重量％より小の範囲内である 、請求項１記載の合金組成。 14 本質的に次の組成：スズ（Ｓｎ）0.005重量％より大〜1.0重量％より小；鉄 （Ｆｅ）0.05重量％より大〜約1.0重量％より小；クロム（Ｃｒ）0.02重量％よ り大〜1.0重量％より小；ケイ素５０ppmより大〜300ppmより小；タングステン（ Ｗ）0.01重量％より大〜1.0重量％より小；ニッケル（Ｎｉ）0.007重量％より大 〜0.3重量％より小；及びジルコニウム残余を有することを特徴とする、ジルコ ニウム合金組成。 15 スズが下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小の範囲内である、請求項 １４記載の合金組成。 16 スズが下限0.3重量％より大〜上限0.5重量％より小の範囲内である、請求項 １４記載の合金組成。 17 鉄が下限0.2重量％より大〜上限0.5重量％より小の範囲内である、請求項１ ４記載の合金組成。 18 鉄が下限0.3重量％より大〜上限0.4重量％より小 の範囲内である、請求項１４記載の合金組成。 19 クロムが下限0.05重量％より大〜上限0.5重量％より小の範囲内である、請 求項１４記載の合金組成。 20 クロムが下限0.1重量％より大〜上限0.2重量％より小の範囲内である、請求 項１４記載の合金組成。 21 ケイ素が７０より大〜約200ppmの範囲内である、請求項１４記載の合金組成 。 22 ケイ素が９０より大〜約150ppmの範囲内である、請求項１４記載の合金組成 。 23 タングステンが下限0.1重量％より大〜上限0.7重量％より小の範囲内である 、請求項１４記載の合金組成。 24 タングステンが下限0.2より大〜上限0.5重量％より小の範囲内である、請求 項１４記載の合金組成。 25 ニッケルが下限0.05重量％より大〜上限0.2重量％より小の範囲内である、 請求項１４記載の合金組成。 26 ニッケルが下限0.08重量％より大〜上限0.1重量％より小の範囲内である、 請求項１４記載の合金組成。