JPS6233734A - 高耐食性ジルコニウム基合金 - Google Patents
高耐食性ジルコニウム基合金Info
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- JPS6233734A JPS6233734A JP60171076A JP17107685A JPS6233734A JP S6233734 A JPS6233734 A JP S6233734A JP 60171076 A JP60171076 A JP 60171076A JP 17107685 A JP17107685 A JP 17107685A JP S6233734 A JPS6233734 A JP S6233734A
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- fuel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は新規な高耐食性ジルコニウム基合金に係わり、
特に耐ノジュラ腐食性に優れたＢＷＲ用燃料集合体部材
に関する。
特に耐ノジュラ腐食性に優れたＢＷＲ用燃料集合体部材
に関する。
ジルコニウム基合金は、そのすぐれた耐食性と非常に小
さい熱中性子吸収断面積により原子カプラントの燃料集
合体の構造部材に使用されている。
さい熱中性子吸収断面積により原子カプラントの燃料集
合体の構造部材に使用されている。
これらの部材は長時間炉内で使用されるため、特にその
耐食性が重要である。ジルコニウム基合金の代表的なも
のについて、「ジルカロイ−２」（ＺｒにＳｎを約１．
５％、Ｆｅを約０．１％。
耐食性が重要である。ジルコニウム基合金の代表的なも
のについて、「ジルカロイ−２」（ＺｒにＳｎを約１．
５％、Ｆｅを約０．１％。
Ｃｒを約０．１％、Ｎｉを約０．０５％添加した合金）
及び「ジルカロイ−４Ｊ （ＺｒにＳｎを約１．５％
、Ｆｅを約０．２％、Ｃｒを約０．１％添加した合金）
が知られている。またスカターク合金（２，３，４，５
，６の５種類でジルコニウムにＮｂを０．４〜１．２％
、Ｓｎを０．０９％以下。
及び「ジルカロイ−４Ｊ （ＺｒにＳｎを約１．５％
、Ｆｅを約０．２％、Ｃｒを約０．１％添加した合金）
が知られている。またスカターク合金（２，３，４，５
，６の５種類でジルコニウムにＮｂを０．４〜１．２％
、Ｓｎを０．０９％以下。
Ｆｅを０．０４％、Ｃｒを０．０１〜０．５．Ｍ。
を約０．３％添加した合金）が報告されている。
前述のジルカロイ−２及びジルカロイ−２は現在の原子
炉の運転条件下ではその機能を充分果しているが、今後
原子カプラントの経済性向上の点から運転期間の長期化
などにより、更に過酷な使用条件が加わることが予測さ
れる。このため現状より一層耐食性にすぐれたジルコニ
ウム基合金が望まれている。
炉の運転条件下ではその機能を充分果しているが、今後
原子カプラントの経済性向上の点から運転期間の長期化
などにより、更に過酷な使用条件が加わることが予測さ
れる。このため現状より一層耐食性にすぐれたジルコニ
ウム基合金が望まれている。
ジルコニウム基合金のＢＷＲ用燃料集合体の構造部材に
おいては、ノジュラ腐食と称する斑点状の灰白色の腐食
生成物が表面に生成される。原子炉内での長期間使用に
対して、この腐食生成物が大きく成長した場合には剥離
する恐れもある。この剥離により部材の肉厚減少は、燃
料構造部材の機械的強度の低下をもたらす懸念がある。
おいては、ノジュラ腐食と称する斑点状の灰白色の腐食
生成物が表面に生成される。原子炉内での長期間使用に
対して、この腐食生成物が大きく成長した場合には剥離
する恐れもある。この剥離により部材の肉厚減少は、燃
料構造部材の機械的強度の低下をもたらす懸念がある。
第３図はＢＷＲ燃料集合体の概要図である。まず多数の
燃料棒（燃料ペレット１とそれを被覆している燃料被覆
管２及び端栓３に大別される）とされらを相互に所定の
間隔で保持するスペーサー４、それらを燃料棒の外側に
燃料棒長手方向に沿った角筒のチャンネルボックス５で
構成され、それらは燃料の効率あるいはプラントの安全
性から重要な役割をもつ。
燃料棒（燃料ペレット１とそれを被覆している燃料被覆
管２及び端栓３に大別される）とされらを相互に所定の
間隔で保持するスペーサー４、それらを燃料棒の外側に
燃料棒長手方向に沿った角筒のチャンネルボックス５で
構成され、それらは燃料の効率あるいはプラントの安全
性から重要な役割をもつ。
チャンネルボックスは板材を角筒に形成し、その継目を
突合せ溶接して製造される。スペーサも同様に溶接で組
立てられる。
突合せ溶接して製造される。スペーサも同様に溶接で組
立てられる。
燃料被覆管は、第５図に示すように内側が燃料ペレット
に接し、外側が炉水と接するもので、強度部材であると
共に燃焼時に発生する腐食性ガス（ヨウ素など）及び炉
水との腐食環境下で使用される。特に炉水に接する外表
面のノジュラ腐食防止が重要とされている。
に接し、外側が炉水と接するもので、強度部材であると
共に燃焼時に発生する腐食性ガス（ヨウ素など）及び炉
水との腐食環境下で使用される。特に炉水に接する外表
面のノジュラ腐食防止が重要とされている。
燃料スペーサは燃料集合体の長手方向に沿っていくつか
の位置で多数の燃料棒を固定しており、燃料棒の横方向
の振動、長手方向の曲がりなどを防止している。第６図
はスペーサの平面図、第７図はスペーサの側面図を示し
ており、被覆管２はスペーサグリッド６とランタン型板
バネ７によって固定される。このためスペーサには燃料
棒からの応力が負荷された状態で使用される。なおこの
部材は炉水に接すことからノジュラ腐食を起こす懸念が
ある。
の位置で多数の燃料棒を固定しており、燃料棒の横方向
の振動、長手方向の曲がりなどを防止している。第６図
はスペーサの平面図、第７図はスペーサの側面図を示し
ており、被覆管２はスペーサグリッド６とランタン型板
バネ７によって固定される。このためスペーサには燃料
棒からの応力が負荷された状態で使用される。なおこの
部材は炉水に接すことからノジュラ腐食を起こす懸念が
ある。
燃料チャンネルボックスは燃料スペーサで組込まれた燃
料棒の外側に位置し、上部タイプレート８と及び下部タ
イプレート９で燃料棒を固定した状態で使用される。第
８図は燃料チャンネルボックスを拡大した図を示すが、
２分割した板加工材を溶接１０した角筒形状を呈す０部
材は運転時に燃料棒で発生した高温水及び蒸気を強制的
に上部へ導くものであり、角筒が外側に広がる応力が負
荷される状態で長時間使用される。この部材も炉水に接
することから耐ノジュラ腐食にすぐれていることが必要
である。
料棒の外側に位置し、上部タイプレート８と及び下部タ
イプレート９で燃料棒を固定した状態で使用される。第
８図は燃料チャンネルボックスを拡大した図を示すが、
２分割した板加工材を溶接１０した角筒形状を呈す０部
材は運転時に燃料棒で発生した高温水及び蒸気を強制的
に上部へ導くものであり、角筒が外側に広がる応力が負
荷される状態で長時間使用される。この部材も炉水に接
することから耐ノジュラ腐食にすぐれていることが必要
である。
更に部材に対してはジルコニウム基合金の酸化反応の際
に水素が発生（Ｚ ｒ ＋ ２ ＨｚＯ−＋ Ｚ ｒ○
２＋２１’ｚ）し、この水素が材料中に蓄積し、材料強
度を阻害するとともに耐ノジュラ腐食性にも悪影響を及
ぼす懸念がある。
に水素が発生（Ｚ ｒ ＋ ２ ＨｚＯ−＋ Ｚ ｒ○
２＋２１’ｚ）し、この水素が材料中に蓄積し、材料強
度を阻害するとともに耐ノジュラ腐食性にも悪影響を及
ぼす懸念がある。
このようなことにより、燃料被覆管燃料スペーサ、設料
チャンネルボックス用材料には耐ノジュラ腐食性のすぐ
れた材料が今後増々要望される。
チャンネルボックス用材料には耐ノジュラ腐食性のすぐ
れた材料が今後増々要望される。
このため、ジルカロイ合金に代るより耐食性の優れた材
料が検討されている。この中でＺｒ−Ｎｂ系合金のＺｒ
−２，５％Ｎｂ 合金はカナダのプラントの圧力管に使
用されている。この材料の機械的性質、照射成長を改醤
したというＺｒ−２，５〜４．０％Ｓ ｎ −０、５〜
１ 、５％Ｍ ｏ −０、５〜１．５％Ｎｂ合金がある
（特開昭５ｌ−１３４３０４） 。
料が検討されている。この中でＺｒ−Ｎｂ系合金のＺｒ
−２，５％Ｎｂ 合金はカナダのプラントの圧力管に使
用されている。この材料の機械的性質、照射成長を改醤
したというＺｒ−２，５〜４．０％Ｓ ｎ −０、５〜
１ 、５％Ｍ ｏ −０、５〜１．５％Ｎｂ合金がある
（特開昭５ｌ−１３４３０４） 。
また、ジルカロイより耐食性が優れているといわれてい
るスカターク合金（Ｚｒ−０，２５〜１．５％Ｎｂ−０
，０２５〜０．２％５ｎ−０，０２〜１．０％（Ｃｒ＋
Ｍｏ）、又はＺｒ−０，４５〜１．２％Ｎｂ−０，０４
〜０．１％５ｎ−０，２５〜０．６％（Ｃｒ＋Ｍｏ）
−０，７〜０．７〜１．８％（Ｎｂ＋ Ｃｒ ＋ Ｍ
ｏ ）がある（特開昭５Ｏ−１４８２１３） 、またジ
ルカロイ−４にＮｂを０．５％、１．０％添加したもの
が発表されている（Ｎｕｃｌ、５ｃｉｅ、 ａｎｄ Ｅ
ｎｇ旦ユ（１９７７） ） 。
るスカターク合金（Ｚｒ−０，２５〜１．５％Ｎｂ−０
，０２５〜０．２％５ｎ−０，０２〜１．０％（Ｃｒ＋
Ｍｏ）、又はＺｒ−０，４５〜１．２％Ｎｂ−０，０４
〜０．１％５ｎ−０，２５〜０．６％（Ｃｒ＋Ｍｏ）
−０，７〜０．７〜１．８％（Ｎｂ＋ Ｃｒ ＋ Ｍ
ｏ ）がある（特開昭５Ｏ−１４８２１３） 、またジ
ルカロイ−４にＮｂを０．５％、１．０％添加したもの
が発表されている（Ｎｕｃｌ、５ｃｉｅ、 ａｎｄ Ｅ
ｎｇ旦ユ（１９７７） ） 。
しかし、これらの材料はＺｒ−２，５％Ｎｂ 合金を
除いてほとんどが使用実績がなく、ジルカロイ合金にと
って代るほどの材料でないと言われている。
除いてほとんどが使用実績がなく、ジルカロイ合金にと
って代るほどの材料でないと言われている。
本発明の目的は、耐ノジュラ腐食性の優れたジルコニウ
ム合金を提供することにある。
ム合金を提供することにある。
本発明は、重量で錫１〜２％、鉄０．１〜０．３に、ク
ロム０．０５〜０．２％及びモリブデンｏ、ｏｓ〜５．
０％含み、残部ジルコニウムからなり、又はこれにＮ
ｉ Ｏ，０３〜０．１％、ＮｂＯ，０５〜５％及びＶｏ
、０５〜５％の１種以上含むことを特徴とする高耐食性
ジルコニウム基合金にある。
ロム０．０５〜０．２％及びモリブデンｏ、ｏｓ〜５．
０％含み、残部ジルコニウムからなり、又はこれにＮ
ｉ Ｏ，０３〜０．１％、ＮｂＯ，０５〜５％及びＶｏ
、０５〜５％の１種以上含むことを特徴とする高耐食性
ジルコニウム基合金にある。
本発明者らはジルカロイの化学組成を大幅に変えること
なく、耐ノジュラ腐食を改善することを検討した結果、
次の事実を見出した。
なく、耐ノジュラ腐食を改善することを検討した結果、
次の事実を見出した。
即ち、ジルカロイ合金に微量のＭＯを添加したインゴッ
トを鍛造、熱間塑性加工、冷間塑性加工及び焼なましの
工程を経て板材に加工し、その後、腐食試験を行った。
トを鍛造、熱間塑性加工、冷間塑性加工及び焼なましの
工程を経て板材に加工し、その後、腐食試験を行った。
その結果、Ｍｏの添は耐ノジュラ腐食性を著しく改善す
ることを見いだした。
ることを見いだした。
この効果はＭｏのほかに、さらにＮｂ及びＶを複合添加
すると、より顕著に現われる。このことは従来ジルカロ
イの高耐食化熱処理として知られるβあるいはβ＋α相
の温度から焼入する方法に比べ、製造が容易であり、か
つ耐食性改善が飛門的に向上することが判った。
すると、より顕著に現われる。このことは従来ジルカロ
イの高耐食化熱処理として知られるβあるいはβ＋α相
の温度から焼入する方法に比べ、製造が容易であり、か
つ耐食性改善が飛門的に向上することが判った。
次に本発明者の化学成分の範囲を示す。
Ｓｎはジルコニウム基合金の窒素による耐食性低下の悪
影響を抑制する働きがあるため１〜２％添加することが
よい、１％以下ではその効果が小さく、また２％以上の
添加は耐食性には問題ないが機械的性質によくない。
影響を抑制する働きがあるため１〜２％添加することが
よい、１％以下ではその効果が小さく、また２％以上の
添加は耐食性には問題ないが機械的性質によくない。
Ｆｅ及びＮｉの添加はジルコニウム基合金の耐食性及び
機械的性質の改善に効果がある。従って各元素とも０．
０５〜０．３％の範囲で含有することが望ましい。０．
０５％以下ではその効果が小さく、また０、３％以上の
添加では核特性並びに部材の延性に悪影響を及ぼす。
機械的性質の改善に効果がある。従って各元素とも０．
０５〜０．３％の範囲で含有することが望ましい。０．
０５％以下ではその効果が小さく、また０、３％以上の
添加では核特性並びに部材の延性に悪影響を及ぼす。
ＭＯは微量の添加で耐ノジユラ腐食性改善に効果がある
。なおＭＯ添加のほかに微量のＮｂ及びＶを複合添加で
はより少ない添加量でかつ安定した耐食性を示す。それ
に元素の添加量はＭｏのみでは０．０５〜５．０％が好
ましく、またそれらにＮｂ及びＶ（７）１種もしくは２
種を０．０５〜５．０％添加するとより効果的である。
。なおＭＯ添加のほかに微量のＮｂ及びＶを複合添加で
はより少ない添加量でかつ安定した耐食性を示す。それ
に元素の添加量はＭｏのみでは０．０５〜５．０％が好
ましく、またそれらにＮｂ及びＶ（７）１種もしくは２
種を０．０５〜５．０％添加するとより効果的である。
これら元素の添加量の上限値を定めた理由は金属組織上
、金属間化合物あるいは金属第二相が多量に析出するた
めであり、かつ耐食性に寄与する元素が合金のマトリッ
クスに飽和するためで、これらは耐ノジュラ腐食性に有
効である。一方、これらの析出は部材の加工性及び延性
を低下させるので基本的には望ましくない、また同時に
多量の添加は核特性上好ましくない、つまりこれら元素
は熱中性子吸収断面積がＺｒに比べ著しく大きいことか
ら、中性子経済性が低下するからである。特に、Ｍｏ添
加量は０．２〜１．０重厘％が好ましく、０．２〜０．
５％が特に好ましい。また、Ｎｂ及び■添加量は０．０
５〜１．０％が好ましく、０．１−０．３％がより好ま
しい。
、金属間化合物あるいは金属第二相が多量に析出するた
めであり、かつ耐食性に寄与する元素が合金のマトリッ
クスに飽和するためで、これらは耐ノジュラ腐食性に有
効である。一方、これらの析出は部材の加工性及び延性
を低下させるので基本的には望ましくない、また同時に
多量の添加は核特性上好ましくない、つまりこれら元素
は熱中性子吸収断面積がＺｒに比べ著しく大きいことか
ら、中性子経済性が低下するからである。特に、Ｍｏ添
加量は０．２〜１．０重厘％が好ましく、０．２〜０．
５％が特に好ましい。また、Ｎｂ及び■添加量は０．０
５〜１．０％が好ましく、０．１−０．３％がより好ま
しい。
残部はジルコニウム及び不可避的な不純物、更に強度に
大きな影響を及ぼす酸素から成る。
大きな影響を及ぼす酸素から成る。
本発明の化学組成範囲では従来材に比べ塑性加工性、溶
接性に大幅な変化がなく、かつ耐食性に対しては通常の
製造工程で製造した燃料被覆管。
接性に大幅な変化がなく、かつ耐食性に対しては通常の
製造工程で製造した燃料被覆管。
燃料スペーサ及び燃料チャンネルボックスの耐ノジュラ
腐食性を顕著に改善できることを見い出した。
腐食性を顕著に改善できることを見い出した。
本発明のジルコニウム基合金は、熱間加工後の冷間加工
と焼鈍との組返しを少なくとも３回繰返す加工を施すこ
とによって特に顕著な効果が発揮される。熱間加工及び
冷間加工後の焼鈍はいずれもジルコニウム合金中の添加
元素による金属間化合物が析出し、その過度な析出によ
って耐食性が低下する。しかし、本発明の合金はその析
出が抑制されるので、顕著な耐食性を有する。
と焼鈍との組返しを少なくとも３回繰返す加工を施すこ
とによって特に顕著な効果が発揮される。熱間加工及び
冷間加工後の焼鈍はいずれもジルコニウム合金中の添加
元素による金属間化合物が析出し、その過度な析出によ
って耐食性が低下する。しかし、本発明の合金はその析
出が抑制されるので、顕著な耐食性を有する。
熱間加工温度は６５０〜７５０℃及び焼鈍温度は５５０
〜７００℃で行うのが好ましい。特に。
〜７００℃で行うのが好ましい。特に。
最終焼鈍は５００〜５５０℃で行うのが好ましい。
また１本発明のジルコニウム基合金は特に突合せ溶接部
に対し顕著な効果を有する。溶接熱影響部は前述のよう
に祈出物が形成され耐食性が低下するので、そのような
場合に効果がある。
に対し顕著な効果を有する。溶接熱影響部は前述のよう
に祈出物が形成され耐食性が低下するので、そのような
場合に効果がある。
実施例１
工業用綿Ｚｒに重量で約０．１５％Ｓ ｎ 、 ０．＋
６％Ｆｅ、０．１．０％Ｃｒ、０．０５％Ｎ１含む母合
金を溶製し、その母合金にさらにＭＯを約０．３％。
６％Ｆｅ、０．１．０％Ｃｒ、０．０５％Ｎ１含む母合
金を溶製し、その母合金にさらにＭＯを約０．３％。
０．５％、ｉ、０％、５．０％、１０％ 添加シタ合金
を溶製した。各々の試料は１０００℃溶体化処理しその
後７５０ ’Ｃで熱間圧延加工及び冷間圧延と６００℃
焼なまし処理を３回繰返して薄板に加工した。冷間加工
率は断面減少率で７０％ずつ行った。
を溶製した。各々の試料は１０００℃溶体化処理しその
後７５０ ’Ｃで熱間圧延加工及び冷間圧延と６００℃
焼なまし処理を３回繰返して薄板に加工した。冷間加工
率は断面減少率で７０％ずつ行った。
薄板より腐食試験片を採取して高温水蒸気中で腐食試験
を行った。試験条件は５１０℃、１０５ｋｇ／ａｔ！過
熱蒸気中に２０ｈ保持した。試験後、試験片の重量測定
、外観々察を行った。
を行った。試験条件は５１０℃、１０５ｋｇ／ａｔ！過
熱蒸気中に２０ｈ保持した。試験後、試験片の重量測定
、外観々察を行った。
第１図は腐食増量とＭＯ含有量の関係゛を示す線図であ
る。図よりＭＯを添加すると著しく腐食増量が減少する
ことが知られた。特に、微量の含有量で効果が現われ、
約０．５％で効果が飽和する腐食試験後の試験片外観を
観察した結果、Ｍｏを含まない試験片は白色のノジュラ
腐食がみられるが、ＭＯを０．５％添加した試験片は黒
色の均一酸化皮膜を呈していた。
る。図よりＭＯを添加すると著しく腐食増量が減少する
ことが知られた。特に、微量の含有量で効果が現われ、
約０．５％で効果が飽和する腐食試験後の試験片外観を
観察した結果、Ｍｏを含まない試験片は白色のノジュラ
腐食がみられるが、ＭＯを０．５％添加した試験片は黒
色の均一酸化皮膜を呈していた。
なお１Ｍｏを０．５％以上を含有したものも同様な外観
であった。このようにＺｒ基合金はＭＯを含有すること
により耐ノジュラ腐食が顕著に向上することが判った。
であった。このようにＺｒ基合金はＭＯを含有すること
により耐ノジュラ腐食が顕著に向上することが判った。
一方、前述の薄板より引張試験片を採取し、室温で試験
を行った伸びの結果を第３図に示す。
を行った伸びの結果を第３図に示す。
Ｍ ｏ Ｊ量添加した試験片の伸びはＭｏ添加しない試
験片の値と同等であるが、５％越えると、漸次伸び率が
低下する。従って延性の面で、Ｍｏ添加量を５％以下と
すべきである。
験片の値と同等であるが、５％越えると、漸次伸び率が
低下する。従って延性の面で、Ｍｏ添加量を５％以下と
すべきである。
実施例２
実施例１で用いた母合金（０，１５％Ｓｎ。
０．１６％Ｆｅ、０．１０％Ｃｒ、０．０５％Ｎｉ）に
約０．１％ＭＯ及び０．５％■を添加した合金を溶製し
た。試料は７５０℃で熱間加工後冷間加工と６００℃焼
なまし処理を繰返して１ 、５ ｎｕ ｔ 板材に加工
した。
約０．１％ＭＯ及び０．５％■を添加した合金を溶製し
た。試料は７５０℃で熱間加工後冷間加工と６００℃焼
なまし処理を繰返して１ 、５ ｎｕ ｔ 板材に加工
した。
薄板より腐食試験片を採取し、５１０℃、１０５ｋｇ／
ｆｆｌ蒸気中に２０ｈ保持して耐食性を評価した。
ｆｆｌ蒸気中に２０ｈ保持して耐食性を評価した。
本発明材の腐食増量は５０ ｍ ｇ ／ ｄ ｍ ２で
あり、従来材の１０５０ｍ ｇ ／ ｄ ｍ２に比べ著
しく低く、また、その試験片外観は黒色の均一酸化皮膜
を呈しており、耐ノジュラ腐食性にすぐれていることが
判る。
あり、従来材の１０５０ｍ ｇ ／ ｄ ｍ２に比べ著
しく低く、また、その試験片外観は黒色の均一酸化皮膜
を呈しており、耐ノジュラ腐食性にすぐれていることが
判る。
実施例３
材料は、工業用綿Ｚｒを用い、所定の合金元素を添加し
アーク溶解でインゴットにｍ製した。第１表はその化学
成分を示す。それぞれのインボッは第錫図に示す素材製
造工程を実施して管材に加工した。なお試料は製造工程
の中で熱間加工温度を２種に分けて加工温度の影響の有
無を確認できるようにした。
アーク溶解でインゴットにｍ製した。第１表はその化学
成分を示す。それぞれのインボッは第錫図に示す素材製
造工程を実施して管材に加工した。なお試料は製造工程
の中で熱間加工温度を２種に分けて加工温度の影響の有
無を確認できるようにした。
耐食性の評価として長尺の管材から約５０ａｎ長さに切
断して腐食試験片を採取し、その後、５３０℃、１０５
ｋｇ／−蒸気中２０ｈの腐食試験を行った。第２表にそ
の試験結果を示す、比較材の腐食特性はＮα１のＡ加工
材で腐食増量が４５０ｍｇ／ｄｍ”、３加工材で１００
０ｍ ｇ ／ ｄ ｍ”以上を示し、また試験片外観ａ
ｍではノジュラ腐食が著しく多く認められる。なおＡ加
工材の特性は腐食増量がＢ加工材に比べて低い、しかし
、ノジュラ腐食感受性としてみれば大差ない。
断して腐食試験片を採取し、その後、５３０℃、１０５
ｋｇ／−蒸気中２０ｈの腐食試験を行った。第２表にそ
の試験結果を示す、比較材の腐食特性はＮα１のＡ加工
材で腐食増量が４５０ｍｇ／ｄｍ”、３加工材で１００
０ｍ ｇ ／ ｄ ｍ”以上を示し、また試験片外観ａ
ｍではノジュラ腐食が著しく多く認められる。なおＡ加
工材の特性は腐食増量がＢ加工材に比べて低い、しかし
、ノジュラ腐食感受性としてみれば大差ない。
第 ２ 表
これに対し本発明材はいずれの試料でも加工法によらず
腐食増量が５０〜６０ｍｇ／ｄｍ”の低水準にあり、ま
た試験片外観々察結果でも黒色の均一酸化を示し、ノジ
ュラ腐食は全く認められない。
腐食増量が５０〜６０ｍｇ／ｄｍ”の低水準にあり、ま
た試験片外観々察結果でも黒色の均一酸化を示し、ノジ
ュラ腐食は全く認められない。
このように本発明の化学組成で製造した燃料被覆管は従
来材に比べてすぐれた耐ノジュラ腐食性を示す。
来材に比べてすぐれた耐ノジュラ腐食性を示す。
〔実施例４〕
製品板材の評価については実施例３で溶製したインゴッ
トから一部切出し第４図に示す燃料スペーサの製造工程
、並びに燃料チャンネルボックスの製造工程でそれぞれ
板材に加工した。腐食試験はこれら板材から３０ｎｍ幅
Ｘ５０ｍ長さＸ板厚のままの腐食試験片を採取し、実施
例３で行った腐食条件とした。その結果、比較材はノジ
ュラ腐食が著しく起こすのに対し、本発明材ではノジュ
ラ腐食が全く詔められない、このように燃料スペーサ及
びチャンネルボックスの耐食性は本発明材を用いること
によって飛躇的に向上することがわかった。
トから一部切出し第４図に示す燃料スペーサの製造工程
、並びに燃料チャンネルボックスの製造工程でそれぞれ
板材に加工した。腐食試験はこれら板材から３０ｎｍ幅
Ｘ５０ｍ長さＸ板厚のままの腐食試験片を採取し、実施
例３で行った腐食条件とした。その結果、比較材はノジ
ュラ腐食が著しく起こすのに対し、本発明材ではノジュ
ラ腐食が全く詔められない、このように燃料スペーサ及
びチャンネルボックスの耐食性は本発明材を用いること
によって飛躇的に向上することがわかった。
本発明によれば、耐ノジュラ腐食性の著しくすくれたジ
ルコニウム合金が得られるので、それを使用した燃料被
覆管、燃料スペーサ、燃料チャンネルボックスの信頼性
の高いものが期待できる。
ルコニウム合金が得られるので、それを使用した燃料被
覆管、燃料スペーサ、燃料チャンネルボックスの信頼性
の高いものが期待できる。
第１図は腐食増量とＭｏ添加量との関係を示す線図、第
２図は伸びとＭｏ添加量の関係を示す線図、第３図は燃
料集合体の断面図、第４図は燃料集合体各部材の製造工
程図、第５図は燃料棒の分解図、第６図は燃料スペーサ
の平面図、第７図は燃料スペーサ側面図、第８図は燃料
チャンネルボックスの斜視図、第９図は管材の製造工程
図である。 １・・・燃料ペレット、２・・・燃料被覆管、３・・・
端栓、４・・・燃料スペーサ、５・・・燃料チャンネル
ボックス、６・・・スペーサブリット、７・・・ランタ
ン型板バネ、８・・・上部タイプレート、９・・・下部
タイプレート１、′□ ｍ、 木カ０１ト （−′１０） 招２図 ｆ”ｌｏ環トカロ量 （ｗｔγ。） 纂（＋図
２図は伸びとＭｏ添加量の関係を示す線図、第３図は燃
料集合体の断面図、第４図は燃料集合体各部材の製造工
程図、第５図は燃料棒の分解図、第６図は燃料スペーサ
の平面図、第７図は燃料スペーサ側面図、第８図は燃料
チャンネルボックスの斜視図、第９図は管材の製造工程
図である。 １・・・燃料ペレット、２・・・燃料被覆管、３・・・
端栓、４・・・燃料スペーサ、５・・・燃料チャンネル
ボックス、６・・・スペーサブリット、７・・・ランタ
ン型板バネ、８・・・上部タイプレート、９・・・下部
タイプレート１、′□ ｍ、 木カ０１ト （−′１０） 招２図 ｆ”ｌｏ環トカロ量 （ｗｔγ。） 纂（＋図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量で、錫１〜２％、鉄０．１〜０．３％、クロム
０．０５〜０．２％及びモリブデン０．０５〜５．０％
含み、残部ジルコニウムからなることを特徴とする高耐
食性ジルコニウム基合金。 ２、前記合金は冷間塑性加工及び該加工後の焼鈍が施さ
れ、祈出物を有する特許請求の範囲第１項に記載の高耐
食性ジルコニウム基合金。 ３、前記合金は溶接接合され、所望の形状を有する特許
請求の範囲第１項又は第２項に記載の高耐食性ジルコニ
ウム基合金。 ４、重量で、錫１〜２％、鉄０．１〜０．３％、クロム
０．０５〜０．２％及びモリブデン０．０５〜５．０％
と、ニッケル０．０３〜０．１％、ニオブ０．０５〜
５．０％及びバナジウム０．０５〜５．０重の１種以上
とを含む、残部ジルコニウムからなることを特徴とする
高耐食性ジルコニウム基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171076A JPS6233734A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 高耐食性ジルコニウム基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171076A JPS6233734A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 高耐食性ジルコニウム基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233734A true JPS6233734A (ja) | 1987-02-13 |
| JPH0510415B2 JPH0510415B2 (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=15916568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171076A Granted JPS6233734A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 高耐食性ジルコニウム基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233734A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024937A (ja) * | 1988-01-22 | 1990-01-09 | Mitsubishi Metal Corp | 原子炉燃料集合体用Ｚｒ合金 |
| US5017336A (en) * | 1988-01-22 | 1991-05-21 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Zironium alloy for use in pressurized nuclear reactor fuel components |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5137398A (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-29 | Tokyo Daigaku |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60171076A patent/JPS6233734A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5137398A (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-29 | Tokyo Daigaku |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024937A (ja) * | 1988-01-22 | 1990-01-09 | Mitsubishi Metal Corp | 原子炉燃料集合体用Ｚｒ合金 |
| US5017336A (en) * | 1988-01-22 | 1991-05-21 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Zironium alloy for use in pressurized nuclear reactor fuel components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510415B2 (ja) | 1993-02-09 |
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