RU2199600C2 - Сплав на основе циркония, устойчивый к текучести и коррозии под действием воды и пара, способ его изготовления и применение в ядерном реакторе - Google Patents
Сплав на основе циркония, устойчивый к текучести и коррозии под действием воды и пара, способ его изготовления и применение в ядерном реакторе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199600C2 RU2199600C2 RU97106171/02A RU97106171A RU2199600C2 RU 2199600 C2 RU2199600 C2 RU 2199600C2 RU 97106171/02 A RU97106171/02 A RU 97106171/02A RU 97106171 A RU97106171 A RU 97106171A RU 2199600 C2 RU2199600 C2 RU 2199600C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- sulfur
- zirconium
- tin
- iron
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 94
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 53
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 74
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 24
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical compound [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000011090 industrial biotechnology method and process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 44
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 44
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019580 Cr Zr Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017076 Fe Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C16/00—Alloys based on zirconium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S376/00—Induced nuclear reactions: processes, systems, and elements
- Y10S376/90—Particular material or material shapes for fission reactors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Изобретение касается сплава на основе циркония для изготовления деталей, используемых в ядерном реакторе. Задачей изобретения является создание сплава, устойчивого к текучести и коррозии под действием воды и пара. Предложенный сплав дополнительно содержит серу в массовом отношении 8-100 млн-1, предпочтительно 8-30 млн-1. Наряду с цирконием (по меньшей мере 96 мас.%) и серой сплав дополнительно содержит, мас.%: 1,2-1,7 олова, 0,18-0,25 железа и 0,07-0,13 хрома, или 1,2-1,7 олова, 0,07-0,20 железа, 0,05-0,15 никеля и 0,05-0,15 хрома, или 0,7-1,3 ниобия и 0,09-0,16 кислорода, или 0,3-1,4 олова, 0,4-1 железа, 0,2-0,7 ванадия или хрома и 500-1800 млн-1 кислорода, или 0,7-1,3 ниобия, 0,8-1,5 олова, 0,1-0,6 железа, 0,01-0,2 хрома и 500-1800 млн-1 кислорода, или приблизительно 0,7-1,25 олова, 0,1-0,3 железа, 0,05-0,2 хрома, 0,1-0,3 ниобия, 0,01-0,02 никеля и 500-1800 млн-1 кислорода, или 2,2-2,8 ниобия, или 0,3-0,7 олова, 0,3-0,7 железа, 0,1-0,4 хрома, 0,01-0,04 никеля, 70-120 млн-1 кремния и 500-1800 млн-1 кислорода. Из предложенного сплава изготовлена герметизирующая труба для топливного стержня, структурный элемент топливной сборки, в частности направляющая труба, корпус, предназначенный для размещения пучка топливных стержней. Способ изготовления данного сплава включает добавление к исходному составу сплава диоксида циркония, содержащего серу, а в случае необходимости добавляют диоксид циркония без серы. Способ изготовления заявленного сплава может также включать добавление к исходному составу сплава по меньшей мере одного из следующих соединений: сульфид олова, сульфид железа. Технический результат: заявленный сплав пригоден для обработки известными промышленными способами и имеет значительно улучшенную устойчивость к текучести и коррозии. 6 с. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.
Description
Изобретение касается сплава на основе циркония для изготовления деталей, используемых в ядерном реакторе, и деталей, изготовленных из этого сплава.
Сплавы циркония являются известными материалами для изготовления деталей, подвергающихся при использовании воздействию условий, царящих внутри активной зоны ядерного реактора. В особенности такие детали из циркониевого сплава используют в ядерных реакторах, охлаждаемых легкой водой, таких как водяные реакторы под давлением (ВРД) и кипящие водяные реакторы (КВР). Сплавы циркония используют также в реакторах, охлаждаемых тяжелой водой, таких как реакторы типа CANDU.
Сплавы циркония используют для структурного элемента топливной сборки, в частности направляющей трубы, для герметизирующих труб для топливных стержней, которые заполнены таблетками топлива, или также оболочек поглощающих отливок. Эти сплавы используют также в форме плоских продуктов, таких как листы или ленты, для создания структурных элементов топливных сборок для ядерного реактора.
В случае реакторов, охлаждаемых тяжелой водой, сплавы циркония используют также для создания корпусов, предназначенных для размещения в них топливных стержней.
Эти сплавы циркония содержат обычно по меньшей мере 96 мас.% циркония. Основными используемыми сплавами являются Циркалой 4, который содержит, мас. %: 1,2-1,7 олова, 0,18-0,24 железа и 0,07-0,13 хрома, Циркалой 2, который содержит, мас.%: 1,2-1,7 олова, 0,07-0,20 железа, 0,05-0,15 никеля и 0,05-0,15 хрома, сплав, содержащий цирконий и 2,2-2,8 мас.% ниобия и сплав, содержащий цирконий и 0,7-1,3 мас.% ниобия.
Другие циркониевые сплавы, используемые в ядерных реакторах, имеют следующие массовые составы (номинальные составы):
Zr, 1% Nb, 1% Sn, 0,1% Fe
Zr, 0,5% Nb, 0,65% Fe, 0,5% V
Zr, 1% Nb, 1,2% Sn, 0,45% Fe, 0,1% Cr
Zr, 0,5% Sn, 0,45% Fe, 0,1% Cr
Zr, 0,5% Sn, 0,46% Fe, 0,23% Cr, 0,03% Ni, 0,01% Si.
Zr, 1% Nb, 1% Sn, 0,1% Fe
Zr, 0,5% Nb, 0,65% Fe, 0,5% V
Zr, 1% Nb, 1,2% Sn, 0,45% Fe, 0,1% Cr
Zr, 0,5% Sn, 0,45% Fe, 0,1% Cr
Zr, 0,5% Sn, 0,46% Fe, 0,23% Cr, 0,03% Ni, 0,01% Si.
Эти циркониевые сплавы могут также содержать некоторое количество кислорода.
Эти сплавы, которые используют для изготовления деталей, помещаемых при использовании в активную зону ядерного реактора, должны иметь низкое сечение захвата нейтронов и обладать хорошими механическими свойствами, особенно при высокой температуре, и высокой коррозионной стойкостью в среде ядерного реактора, например, для ограничения опасности возникновения растрескивания в случае оболочек топливных стержней.
В зависимости от условий, царящих в активной зоне ядерного реактора, на деталях, изготовленных из циркониевого сплава, контактирующего с водой или водяным паром при высокой температуре, могут развиваться различные формы коррозии.
В случае водяных реакторов под давлением (ВРД) детали из циркониевого сплава главным образом подвергаются равномерной коррозии, в то время как в кипящих водяных реакторах (КВР) эти сплавы главным образом подвергаются коррозии точечного типа.
Наиболее часто используемые циркониевые сплавы, например сплавы, упомянутые перед этим, имеют такие составы и подвергаются таким термообработкам, что они могут проявлять такие механические свойства и устойчивость к различным видам коррозии, которые достаточны для того, чтобы они могли быть использованы в ядерных реакторах. Вообще, структуры, проявляющиеся в наиболее часто используемых циркониевых сплавах, указаны ниже.
Сплавы Циркалой 2 и Циркалой 4 являются сплавами в фазе α, отличающимися осаждением интерметаллических соединений в матрице фазы α.
Сплавы, содержащие ниобий, являются сплавами в фазе α+β, которые отличаются, среди прочего, осаждением фазы α в матрице фазы β.
С целью улучшить стойкость деталей из циркониевого сплава внутри активной зоны ядерных реакторов и, следовательно, продлить срок их службы стремятся принципиально улучшить их устойчивость от различных видов коррозии путем добавления элементов сплава и при помощи термообработок, позволяющих очистить структуру этих сплавов. Условия изготовления, преобразования и формования этих сплавов должны быть адаптированы для каждого типа используемого сплава. В силу этого промышленные процессы изготовления изделий из циркониевого сплава становятся более сложными и более дорогими. Кроме того, полученные улучшения в том, что касается коррозионной устойчивости, редко сопровождаются улучшениями, касающимися устойчивости к текучести, которое является другим чрезвычайно важным параметром, влияющим на стойкость деталей, используемых в ядерных реакторах.
Сплавы, содержащие ниобий, являются сплавами в фазе α+β, которые отличаются, среди прочего, осаждением фазы α в матрице фазы β.
С целью улучшить стойкость деталей из циркониевого сплава внутри активной зоны ядерных реакторов и, следовательно, продлить срок их службы стремятся принципиально улучшить их устойчивость от различных видов коррозии путем добавления элементов сплава и при помощи термообработок, позволяющих очистить структуру этих сплавов. Условия изготовления, преобразования и формования этих сплавов должны быть адаптированы для каждого типа используемого сплава. В силу этого промышленные процессы изготовления изделий из циркониевого сплава становятся более сложными и более дорогими. Кроме того, полученные улучшения в том, что касается коррозионной устойчивости, редко сопровождаются улучшениями, касающимися устойчивости к текучести, которое является другим чрезвычайно важным параметром, влияющим на стойкость деталей, используемых в ядерных реакторах.
С другой стороны, известные добавки, используемые для улучшения устойчивости к текучести, могут приводить к ухудшению устойчивости от коррозии. Например, известно, что олово, которое улучшает устойчивость к текучести, снижает устойчивость от равномерной коррозии циркониевых сплавов.
Таким образом, задачей изобретения является создание сплава на основе циркония для изготовления деталей, используемых в ядерном реакторе, устойчивых к текучести и коррозии под действием воды и пара, который, имея исходный состав, аналогичный составу циркониевого сплава классического типа, пригоден для обработки известными промышленными способами и имеет значительно улучшенную устойчивость к текучести и коррозии.
Поставленная задача решается тем, что сплав, согласно изобретению, содержит серу в массовом отношении, заключенном между 8 и 100 млн-1.
Чтобы лучше разъяснить изобретение, теперь в качестве примера, не ограничивающего объема охраны изобретения, будет описан сплав циркония, согласно изобретению, исходный состав которого, кроме серы, соответствует составу известного сплава, а также его характеристики устойчивости к текучести и коррозионной стойкости, полученные при испытаниях стандартизованного типа.
На чертеже изображена типичная диаграмма зависимости устойчивости к текучести циркониевого сплава от содержания в нем серы.
В случае сплавов на основе циркония известного типа, используемых для изготовления деталей, используемых в активной зоне ядерных реакторов, не существует детализации, касающейся содержания серы в этих сплавах, так как сера рассматривалась как неизбежная примесь. Обычно, содержание серы поддерживают на уровне меньше 2 млн-1, и это низкое содержание серы способствовало приданию циркониевым сплавам их хороших классических характеристик вязкости и коррозионной стойкости при воздействии напряжений.
Исследования заявителя показывают, что, удивительным образом, добавки серы в очень небольших количествах, которые тем не менее больше обычных количеств серы, содержащихся в технических циркониевых сплавах классического типа, значительно улучшают устойчивость к текучести этих сплавов, не ухудшая коррозионной стойкости, и даже, в определенных случаях, добавки серы могут увеличить устойчивость сплава к окислению под действием воды или пара.
Ниже будут описаны испытания текучести, затем испытания коррозии, проведенные на сплавах циркония с контролируемым содержанием серы.
Испытания текучести
а - Описание испытаний
1 - Испытание текучести проводят на трубах, подвергающихся воздействию высокой температуры и внутреннего давления. Измеряют круговую деформацию трубы после 240 часов при 400oС и круговом напряжении 130 МПа. Эти испытания впоследствии будут обозначаться как двухосные испытания.
а - Описание испытаний
1 - Испытание текучести проводят на трубах, подвергающихся воздействию высокой температуры и внутреннего давления. Измеряют круговую деформацию трубы после 240 часов при 400oС и круговом напряжении 130 МПа. Эти испытания впоследствии будут обозначаться как двухосные испытания.
2 - Проводят также испытания на стержнях, на которых измеряют удлинение, возникающее вследствие текучести, после 240 часов при 400oС и напряжении 110 МПа. Эти испытания впоследствии будут обозначаться как одноосные испытания.
б - Сплавы циркония, подвергаемые испытаниям
1 - Сначала изучают влияние серы на сплав, содержащий, кроме циркония, 0,7-1,3 мас. % ниобия и 0,09-0,16 мас.% кислорода (сплав А). К этому исходному составу добавляют серу таким образом, чтобы реализовать постепенно возрастающие добавки, позволяющие осуществить испытания на сплавах, содержащих возрастающее количество серы, начиная от практически нулевого содержания до содержания порядка 35 млн-1.
1 - Сначала изучают влияние серы на сплав, содержащий, кроме циркония, 0,7-1,3 мас. % ниобия и 0,09-0,16 мас.% кислорода (сплав А). К этому исходному составу добавляют серу таким образом, чтобы реализовать постепенно возрастающие добавки, позволяющие осуществить испытания на сплавах, содержащих возрастающее количество серы, начиная от практически нулевого содержания до содержания порядка 35 млн-1.
Серу добавляют в форме содержащего серу диоксида циркония с контролируемым содержанием серы между 5000 и 15000 млн-1. Контроль содержания кислорода в сплавах обеспечивали путем добавления дополнительных количеств диоксида циркония, практически не содержащего серу. Добавление диоксида циркония, содержащего серу, и диоксида циркония, не содержащего серу, чтобы подогнать содержание серы и кислорода в сплаве до очень точных величин, осуществляют на начальной стадии изготовления в момент составления шихты, которую затем подвергают плавлению.
Трубы из циркониевых сплавов изготовляют согласно обычному набору операций, включающему в себя:
- ковку слитка в фазе β,
- закалку заготовок, полученных из фазы β,
- волочение в фазе α+β,
- четыре-пять циклов прокатки с последующими отжигами, причем отжиги проводят при температуре между 580 и 700oС.
- ковку слитка в фазе β,
- закалку заготовок, полученных из фазы β,
- волочение в фазе α+β,
- четыре-пять циклов прокатки с последующими отжигами, причем отжиги проводят при температуре между 580 и 700oС.
2 - Изготовляют также сплавы циркония, содержащие, мас.%, 0,3-1,4 олова, 0,4-1 железа, 0,2-0,7 ванадия или хрома, между 500 и 1800 млн-1 кислорода и изменяемые содержания серы, возрастающие от практически нулевого содержания. Для проведения двухосных испытаний текучести этот сплав (сплав В) в форме трубчатых образцов переводят в рекристаллизованное состояние при помощи обычного способа превращения.
3 - Изготовляют также сплавы типа Циркалой 4, содержащие, мас.%: 1,2-1,7 олова, 0,18-0,25 железа и 0,07-0,13 хрома, а также содержания серы, возрастающие практически от нулевого содержания. Для проведения двухосных испытаний текучести эти сплавы в форме трубчатых образцов переводят в отпущенное состояние.
4 - Изготовляют также образцы для одноосных испытаний текучести из Циркалоя 4, подвергнутого рекристаллизации.
Изготовленные сплавы могут также содержать определенное количество кислорода.
в - Результаты испытаний текучести
Что касается двухосных испытаний текучести на сплавах А, описанных выше в параграфе 1, делается ссылка на чертеж, представляющий собой график зависимости круговой деформации труб в % от содержания серы в млн-1. Круговая деформация представляет собой деформацию, измеренную после выдерживания труб, подвергающихся воздействию кругового напряжения 130 МПа, в течение 240 часов при 400oС.
Что касается двухосных испытаний текучести на сплавах А, описанных выше в параграфе 1, делается ссылка на чертеж, представляющий собой график зависимости круговой деформации труб в % от содержания серы в млн-1. Круговая деформация представляет собой деформацию, измеренную после выдерживания труб, подвергающихся воздействию кругового напряжения 130 МПа, в течение 240 часов при 400oС.
Видно, что несколько млн-1 серы сверх обычных лимитов увеличивают устойчивость к текучести с коэффициентом от 2 до 3. Например, устойчивость к текучести практически удваивается при изменении содержания серы от 2 до 5 млн-1 и утраивается при изменении содержания серы от 1 до 10 млн-1.
Кроме того, начиная приблизительно с 8 млн-1, кривая 1, представляющая устойчивость к текучести в зависимости от содержания серы, представляет собой горизонтальную линию, передающую насыщение улучшения устойчивости к текучести при добавлении серы.
Что касается сплавов Б, содержащих олово, железо и ванадий, описанных выше в параграфе 2, то круговая деформация растяжения при двухосной текучести образцов изменяется от 2,3% до 1,2% при увеличении содержания серы от 2 до 14 млн-1 (результат получен на сплаве с 0,5% Sn, 0,6% Fe и 0,4% V).
Что касается отпущенного сплава Циркалой 4 (параграф 3, выше), то круговая деформация растяжения при двухосной текучести изменяется от 1,8% до 1,6% при увеличении содержания серы от 2 до 9 млн-1 (результат получен на сплаве Циркалой 4, содержащем 1,3% Sn, 0,20% Fe и 0,11% Cr).
Испытания одноосной текучести на образцах рекристаллизованного Циркалоя 4 показывают, что удлинение, возникающее вследствие текучести, изменяется от 4 до 2,2% при изменении содержания серы от 2 до 18 млн-1 соответственно (результат получен на Циркалое 4, содержащем 1,3% Sn, 0,20% Fe и 0,11% Cr).
Таким образом, испытания текучести показывают, что сера при малых содержаниях, но больших, чем обычные содержания серы в известных технических циркониевых сплавах, значительно усиливает циркониевую матрицу. Этот эффект обнаружен как на сплавах в фазе α, так и на сплавах в фазе α+β.
Испытания коррозии
а - Испытания, проводимые на сплавах, используемых для испытаний текучести.
Испытания коррозии
а - Испытания, проводимые на сплавах, используемых для испытаний текучести.
Испытание коррозии осуществляют, подвергая сплавы, используемые для испытаний текучести, воздействию водяного пара при температуре 400oС в течение 3 дней. Измеряют увеличение массы образцов в результате испытания. Испытание, соответствующее стандартизованному испытанию ASTM G II, показывает, что сплавы имеют коррозионную стойкость, которая по меньшей мере такая же хорошая, как и у сплавов классического типа, содержащих серу только в качестве остаточного элемента в количестве меньше 2 млн-1. Таким образом, доказано, что сера не оказывает пагубного влияния на устойчивость циркониевых сплавов к равномерной коррозии, которая наблюдается в водяных реакторах под давлением.
б - Испытания точечной коррозии и равномерной коррозии на циркониевых сплавах, содержащих до 100 млн-1 серы.
Испытания коррозии проводят на циркониевых сплавах типа Циркалой 4, типа Циркалой 2, на сплаве, содержащем, мас.%: 0,7-1,3 ниобия, 0,8-1,5 олова, 0,1-0,6 железа, 0,01-0,2 хрома и от 500 до 1800 млн-1 кислорода, и на сложном сплаве, содержащем, мас. %: 0,7-1,25 олова, 0,1-0,3 железа, 0,05-0,2 хрома, 0,1-0,3 ниобия, 0,01-0,02 никеля и от 500 до 1800 млн-1 кислорода, в который добавляют серу таким образом, чтобы ее содержание в сплаве было заключено между 0 и 100 млн-1.
Добавление серы в образцы в форме пуговиц массой 150 г, изготовленных из сплавов различных типов, данных выше, осуществляют либо в форме сульфида железа, либо в форме сульфида олова.
Во всех случаях, выход серы в операции добавления, то есть отношение между серой, вводимой в шихту из исходных материалов, и серой, анализируемой после плавления, близко к 100%. Таким образом, содержания серы в различных использованных образцах известны очень точно.
Пуговицы из циркониевого сплава, содержащего серу, превращают в плоские продукты, такие как листы или ленты, согласно классическому набору операций для их изготовления, включающему в себя:
- закалку, начиная с фазы β,
- горячую прокатку при температуре между 650 и 750oС,
- два цикла холодной прокатки с последующим отжигом.
- закалку, начиная с фазы β,
- горячую прокатку при температуре между 650 и 750oС,
- два цикла холодной прокатки с последующим отжигом.
Осуществляемые испытания коррозии следующие:
1o - Для измерения устойчивости к точечной коррозии, такой, которую наблюдают в реакторах с кипящей водой, образцы выдерживают 24 часа при 500oС в контакте с водяным паром под напряжением 10,3 МПа.
1o - Для измерения устойчивости к точечной коррозии, такой, которую наблюдают в реакторах с кипящей водой, образцы выдерживают 24 часа при 500oС в контакте с водяным паром под напряжением 10,3 МПа.
2o - Для измерения устойчивости к равномерной коррозии, такой, которая встречается в водяных реакторах под давлением, образцы выдерживают в течение различных отрезков времени при 400oС в контакте с водяным паром под напряжением 10,3 МПа.
Результаты испытаний следующие:
- Что касается Циркалоя 2, сплава с 1% ниобия и сплава, содержащего ванадий, не обнаружено заметного влияния добавок серы вплоть до 100 млн-1 ни на устойчивость к точечной коррозии, ни на устойчивость к равномерной коррозии.
- Что касается Циркалоя 2, сплава с 1% ниобия и сплава, содержащего ванадий, не обнаружено заметного влияния добавок серы вплоть до 100 млн-1 ни на устойчивость к точечной коррозии, ни на устойчивость к равномерной коррозии.
Зато, как следует, в частности, из таблицы 1, относящейся к образцам Циркалоя 4, в которые серу вводили в переменных количествах в форме сульфида олова SnS, для них можно наблюдать благоприятное влияние серы. Это влияние особенно замечательно в случае, когда диапазон обработки сплава не оптимизирован для того, чтобы сплав был одновременно устойчив к двум видам коррозии - точечной и равномерной.
В таблице 1 параметр термической обработки ΣA определяется формулой
ΣА= t exp (-40000/T), где t - время обработки в часах и Т - температура обработки в градусах Кельвина.
ΣА= t exp (-40000/T), где t - время обработки в часах и Т - температура обработки в градусах Кельвина.
В самом деле, Циркалой 4 обладает хорошей устойчивостью от точечной коррозии в случае диапазонов обработки, передаваемых параметром ΣА<10-19, и хорошей устойчивостью к равномерной коррозии для ΣА>10-17. Известно также, что промежуточные величины ΣА приводят иногда к очень случайному поведению в том, что касается устойчивости от одной или другой форм коррозии.
В случае испытаний коррозии, результаты которых даны в таблице 1, используют образцы в виде листа толщиной 1,5 мм, отожженные в течение 2 часов 40 минут при 650oС; величина ΣА равна 4,8•10-18.
Испытания точечной коррозии в течение 24 часов при 500oС соответствуют случаю кипящего реактора, а испытания равномерной коррозии в течение 260 дней при 400oС соответствуют условиям водяного реактора под давлением.
Для содержаний серы 3, 22, 38, 69 и 80 млн-1 в обоих случаях наблюдают практически, что массы в мг/дм2 образца уменьшаются.
Кроме того, таблица 1 показывает, что сера, улучшая сразу устойчивость к двум видам коррозии, способствует компромиссу между хорошей устойчивостью сплавов к равномерной коррозии и хорошей устойчивостью к точечной коррозии.
в - Испытания коррозии на сплавах Циркалой 4, содержащих более 100 млн-1 серы.
1 - Приготовление образцов из Циркалоя 4
Изготовляют шесть разновидностей Циркалоя 4 с содержанием серы, изменяющимся от немного меньше 10 млн-1 до 310 млн-1, состав которых указан в таблице 2.
Изготовляют шесть разновидностей Циркалоя 4 с содержанием серы, изменяющимся от немного меньше 10 млн-1 до 310 млн-1, состав которых указан в таблице 2.
Шесть пуговиц по 150 г, соответствующие различным разновидностям сплава Циркалой 4, обозначенным в таблице 2 номерами 2, 3, 4, 5 и 6, были получены после трех последовательных дуговых плавок в аргоне следующих исходных продуктов: чистого железа, чистого хрома, циркониевых стружек, сплава SnFeCr с добавлением серы в форме сульфида железа.
Пуговицы были превращены в листовой металл согласно классическому набору процессов, включающему в себя:
- предварительный нагрев до 1050oС в течение 10 мнут с последующей закалкой в воде,
- прокатку при 760oС до толщины 7 мм,
- удаление окалины и декапирование,
- холодную калиброванную прокатку до 6 мм,
- вакуумный отжиг при 650oС в течение двух часов,
- декапирование,
- холодную прокатку до толщины 3 мм.
- предварительный нагрев до 1050oС в течение 10 мнут с последующей закалкой в воде,
- прокатку при 760oС до толщины 7 мм,
- удаление окалины и декапирование,
- холодную калиброванную прокатку до 6 мм,
- вакуумный отжиг при 650oС в течение двух часов,
- декапирование,
- холодную прокатку до толщины 3 мм.
Из каждой разновидности листового сплава, наклепанного холодной прокаткой, вырезают по меньшей мере от одной пластинки до по меньшей мере шести пластинок для проведения испытаний равномерной коррозии (испытание А) длительностью 140 дней. Пять пластинок помечены в таблице 3 результатов номерами (1А, 2А, 3А, 4А и 5А).
Набор процессов обработки листовых сплавов продолжают следующими операциями:
- вакуумным отжигом листа толщиной 3 мм при 650oС в течение двух часов с последующим декапированием,
- холодной прокаткой до толщины 1,5 мм.
- вакуумным отжигом листа толщиной 3 мм при 650oС в течение двух часов с последующим декапированием,
- холодной прокаткой до толщины 1,5 мм.
Из каждой разновидности листового сплава, наклепанного холодной прокаткой, вырезают по меньшей мере одну пластинку и до в общей сложности по меньшей мере шести пластинок для проведения испытаний равномерной коррозии (испытание Б) длительностью 85 часов.
Пять пластинок помечены в таблице 3 номерами 1Б, 2Б, 3Б, 4Б и 5Б.
Продолжают цикл обработки, проводя следующую обработку:
- вакуумный отжиг при 500oС в течение двух часов.
- вакуумный отжиг при 500oС в течение двух часов.
Из каждой разновидности листового сплава, восстановленного, таким образом, путем вакуумного отжига, вырезают шесть пластинок для испытания равномерной коррозии (испытание В) длительностью 85 часов.
Пять пластинок помечены в таблице 3 номерами 1В, 2В, 3В, 4В и 5В.
Наконец, осуществляют рекристаллизационный вакуумный отжиг оставшихся частей листа сплава при 650oС в течение двух часов.
На оставшихся частях листового сплава проводят испытание Г точечной коррозии.
Четыре пластинки, вырезанные для этого испытания, обозначены 1Г, 2Г, 3Г и 4Г.
Результаты испытаний указаны в таблицах 3 и 4.
Во всех случаях измеряют увеличение массы образца в мг/дм2.
Констатируют одновременное улучшение устойчивости к равномерной коррозии и устойчивости к точечной коррозии у образцов, содержание серы в которых увеличивается, начиная с величины меньше 10 млн-1 до величины, близкой к 100 млн-1. При содержании серы около 100 млн-1 происходит насыщение эффекта улучшения устойчивости к равномерной коррозии или к точечной коррозии, затем, выше 100 млн-1, вплоть до максимальной величины 310 млн-1 для всех образцов наблюдается переменное уменьшение устойчивости к равномерной коррозии и к точечной коррозии. Значения увеличений массы образцов для содержаний серы до 310 млн-1 в таблицах не приведены. В некоторых случаях устойчивость к коррозии уменьшается до уровня, близкого к исходному уровню.
Кроме того, влияние содержания серы на улучшение коррозионной стойкости становится значительным в диапазоне содержания серы, равного 30 млн-1.
Чтобы определить сплавы согласно изобретению, которые имеют исходный состав, аналогичный составу известного технического циркониевого сплава, и которые, сверх того, имеют массовое содержание серы, заключенное между 8 и 100 млн-1, принимают во внимание детали, которые будут указаны ниже.
Содержание серы должно быть зафиксировано на самой низкой величине, позволяющей одновременно получить оптимальное увеличение устойчивости к текучести и устойчивости от равномерной и точечной коррозии, по меньшей мере равную устойчивости к равномерной и точечной коррозии известного технического сплава, представляющего собой исходный состав сплава согласно изобретению. Таким образом, выбирают величину 8 млн-1, которая соответствует значению, при котором благоприятное воздействие на устойчивость к текучести циркониевых сплавов насыщается, с другой стороны, эта величина 8 млн-1 достаточно высока, чтобы она могла быть дозирована прецизионным способом.
В качестве максимальной величины интервала выбирают 100 млн-1, в соответствии с тем, что эта величина соответствует величине содержания серы, при котором повышение коррозионной стойкости насыщается. Кроме того, проверено, что характеристики вязкости и коррозии под напряжением циркониевых сплавов остаются удовлетворительными для содержаний серы меньше 100 млн-1.
Однако, в соответствии с тем, что значительное влияние на коррозионную стойкость получают уже при 30 млн-1, предпочтительный интервал для содержания серы будет заключен между 8 и 30 млн-1. Таким образом ограничивают любое нежелательное воздействие серы на механические и технологические характеристики циркониевого сплава.
Изобретение не ограничивается способами осуществления, которые были описаны.
Так, например, изобретение охватывает циркониевые сплавы, составы которых отличаются от тех, которые были описаны, и, например, исходные составы, данные в изложении известного уровня техники, содержащие по меньшей мере 96% циркония и содержащие, кроме того, от 8 до 100 млн-1 серы.
В особенности, изобретение распространяется на циркониевый сплав, содержащий, мас.%: 0,3-0,7 олова, 0,3-0,7 железа, 0,1-0,4 хрома, 0,01-0,04 никеля, от 70 до 120 млн-1 кремния и от 500 до 1800 млн-1 кислорода.
Примером такого сплава является сплав, содержащий 0,5% олова, 0,46% железа, 0,23% хрома, 0,003% никеля и 100 млн-1 кремния, упоминавшийся выше.
Вообще, циркониевые сплавы согласно изобретению могут содержать, сверх упоминавшихся элементов сплавов, другие элементы сплавов и в особенности определенное количество кислорода.
Claims (17)
1. Сплав на основе циркония для изготовления деталей, используемых в ядерном реакторе и устойчивых к текучести и коррозии под действием воды и пара, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серу в массовом отношении 8-100 млн-1.
2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что он содержит серу в массовом отношении 8-30 млн-1.
3. Сплав по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере 96 мас.% циркония.
4. Сплав по п.3, отличающийся тем, что наряду с цирконием и серой он дополнительно содержит, мас. %: 1,2-1,7 олова, 0,18-0,25 железа и 0,07-0,13 хрома.
5. Сплав по п.3, отличающийся тем, что наряду с цирконием и серой он дополнительно содержит, мас.%: 1,2-1,7 олова, 0,07-0,20 железа, 0,05-0,15 никеля и 0,05-0,15 хрома.
6. Сплав по п.3, отличающийся тем, что наряду с цирконием и серой он дополнительно содержит, мас.%: 0,7-1,3 ниобия и 0,09-0,16 кислорода.
7. Сплав по п.3, отличающийся тем, что наряду с цирконием и серой он дополнительно содержит, мас. %: 0,3-1,4 олова, 0,4-1 железа, 0,2-0,7 ванадия или хрома и 500-1800 млн-1 кислорода.
8. Сплав по п.3, отличающийся тем, что наряду с цирконием и серой он дополнительно содержит, мас.%: 0,7-1,3 ниобия, 0,8-1,5 олова, 0,1-0,6 железа, 0,01-0,2 хрома и 500-1800 млн-1 кислорода.
9. Сплав по п.3, отличающийся тем, что наряду с цирконием и серой он дополнительно содержит, мас.%: приблизительно 0,7-1,25 олова, 0,1-0,3 железа, 0,05-0,2 хрома, 0,1-0,3 ниобия, 0,01-0,02 никеля и 500-1800 млн-1 кислорода.
10. Сплав по п.3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 2,2-2,8 мас.% ниобия.
11. Сплав по п.3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, мас. %: 0,3-0,7 олова, 0,3-0,7 железа, 0,1-0,4 хрома, 0,01-0,04 никеля, 70-120 млн-1 кремния и 500-1800 млн-1 кислорода.
12. Герметизирующая труба для топливного стержня, отличающаяся тем, что она выполнена из сплава по любому из пп.1-11.
13. Структурный элемент топливной сборки, в частности направляющей трубы, отличающийся тем, что он выполнен из сплава по любому из пп.1-11.
14. Корпус, предназначенный для размещения пучка топливных стержней, отличающийся тем, что он выполнен из сплава по любому из пп.1-11.
15. Способ изготовления сплава на основе циркония по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что к исходному составу сплава в момент изготовления шихты, подвергаемой плавлению, добавляют диоксид циркония, содержащий серу.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что в случае необходимости дополнительно добавляют диоксид циркония без серы.
17. Способ изготовления сплава на основе циркония по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что к исходному составу сплава добавляют по меньшей мере одно из следующих соединений: сульфид олова, сульфид железа.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9604739 | 1996-04-16 | ||
| FR9604739A FR2747397B1 (fr) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Alliage a base de zirconium resistant au fluage et a la corrosion par l'eau et la vapeur, procede de fabrication, et utilisation dans un reacteur nucleaire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97106171A RU97106171A (ru) | 1999-05-20 |
| RU2199600C2 true RU2199600C2 (ru) | 2003-02-27 |
Family
ID=9491245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97106171/02A RU2199600C2 (ru) | 1996-04-16 | 1997-04-15 | Сплав на основе циркония, устойчивый к текучести и коррозии под действием воды и пара, способ его изготовления и применение в ядерном реакторе |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5832050A (ru) |
| EP (1) | EP0802264B1 (ru) |
| JP (2) | JP4499194B2 (ru) |
| KR (1) | KR100480529B1 (ru) |
| CN (1) | CN1073167C (ru) |
| DE (1) | DE69710937T2 (ru) |
| ES (1) | ES2171850T3 (ru) |
| FR (1) | FR2747397B1 (ru) |
| RU (1) | RU2199600C2 (ru) |
| TW (1) | TW360876B (ru) |
| ZA (1) | ZA973189B (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004057046A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Oao 'chepetsky Mekhanichesky Zavod' | Zirconium-niobium oxygen-containing alloy and method for producing said alloy |
| RU2337417C1 (ru) * | 2004-06-01 | 2008-10-27 | Арева Нп | Способ эксплуатации ядерного реактора и использование специального сплава оболочки стержня для снижения повреждения от взаимодействия между таблетками и оболочкой |
| RU2534092C2 (ru) * | 2008-11-28 | 2014-11-27 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ совместного производства метанола и аммиака из исходного углеводородного сырья |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2747397B1 (fr) * | 1996-04-16 | 1998-07-10 | Cezus Co Europ Zirconium | Alliage a base de zirconium resistant au fluage et a la corrosion par l'eau et la vapeur, procede de fabrication, et utilisation dans un reacteur nucleaire |
| US20040118491A1 (en) * | 1998-03-31 | 2004-06-24 | Jean-Paul Mardon | Alloy and tube for nuclear fuel assembly and method for making same |
| FR2776821B1 (fr) * | 1998-03-31 | 2000-06-02 | Framatome Sa | Procede de fabrication d'un tube pour assemblage de combustible nucleaire |
| US7985373B2 (en) * | 1998-03-31 | 2011-07-26 | Framatome Anp | Alloy and tube for nuclear fuel assembly and method for making same |
| CN1139938C (zh) * | 1999-02-15 | 2004-02-25 | 法玛通公司 | 制造薄的平元件的方法及其生产的带 |
| FR2799210B1 (fr) * | 1999-09-30 | 2001-11-30 | Framatome Sa | Alliage a base de zirconium et procede de fabrication de composant pour assemblage de combustible nucleaire en un tel alliage |
| US7627075B2 (en) * | 1999-09-30 | 2009-12-01 | Framatome Anp | Zirconium-based alloy and method for making a component for nuclear fuel assembly with same |
| FR2799209B1 (fr) * | 1999-09-30 | 2001-11-30 | Framatome Sa | Alliage a base de zirconium et procede de fabrication de composant pour assemblage de combustible nucleaire en un tel alliage |
| FR2801323B1 (fr) | 1999-11-23 | 2002-02-01 | Cezus Cie Europ Du Zirconium | Alliage a base de zirconium a forte resistance a la corrosion et a l'hydruration par l'eau et la vapeur d'eau et procede de transformation thermomecanique de l'alliage |
| FR2860803B1 (fr) | 2003-10-08 | 2006-01-06 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede d'elaboration d'un produit plat en alliage de zirconium, produit plat ainsi obtenu et grille de reacteur de centrale nucleaire realisee a partir de ce produit plat |
| KR100733701B1 (ko) * | 2005-02-07 | 2007-06-28 | 한국원자력연구원 | 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 |
| SE530673C2 (sv) * | 2006-08-24 | 2008-08-05 | Westinghouse Electric Sweden | Vattenreaktorbränslekapslingsrör |
| FR2909388B1 (fr) † | 2006-12-01 | 2009-01-16 | Areva Np Sas | Alliage de zirconium resistant a la corrosion en ombres portees pour composant d'assemblage de combustible pour reacteur a eau bouillante,composant realise en cet alliage, assemblage de combustible et son utilisation. |
| KR100831578B1 (ko) * | 2006-12-05 | 2008-05-21 | 한국원자력연구원 | 원자력용 우수한 내식성을 갖는 지르코늄 합금 조성물 및이의 제조방법 |
| FR2909798A1 (fr) * | 2006-12-11 | 2008-06-13 | Areva Np Sas | Procede de conception d'un assemblage de combustible optimise en fonction des contraintes d'utilisation en reacteur nucleaire a eau legere,et assemblage de combustible en resultant. |
| US8116423B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-02-14 | Thorium Power, Inc. | Nuclear reactor (alternatives), fuel assembly of seed-blanket subassemblies for nuclear reactor (alternatives), and fuel element for fuel assembly |
| JP5585883B2 (ja) | 2007-12-26 | 2014-09-10 | トリウム・パワー、インク | 核燃料集合体、核燃料集合体を含む軽水炉、及び核燃料集合体の使用方法 |
| CA2748367C (en) | 2008-12-25 | 2016-11-29 | Thorium Power, Inc. | A light-water reactor fuel assembly and a fuel element thereof |
| CN101727992B (zh) * | 2009-11-23 | 2011-12-28 | 中国核动力研究设计院 | 套管式低浓铀核燃料组件 |
| US10192644B2 (en) | 2010-05-11 | 2019-01-29 | Lightbridge Corporation | Fuel assembly |
| WO2011143172A1 (en) | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Thorium Power, Inc. | Fuel assembly with metal fuel alloy kernel and method of manufacturing thereof |
| US10170207B2 (en) | 2013-05-10 | 2019-01-01 | Thorium Power, Inc. | Fuel assembly |
| CN103898360B (zh) * | 2012-12-27 | 2016-08-31 | 中国核动力研究设计院 | 一种核反应堆芯用锆合金 |
| CN103451476A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 上海大学 | 核电站燃料包壳用含硫的锆锡合金 |
| CN103451475B (zh) * | 2013-09-05 | 2016-08-17 | 上海大学 | 核电站燃料包壳用含硫高Nb的锆锡铌合金 |
| CN107478566B (zh) * | 2017-07-14 | 2020-04-14 | 华北电力大学 | 蒸汽服役环境下再氧化分析样本的获取方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU175122A1 (ru) * | Всесоюзный научно исследовательский институт физико технических | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКООМНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ | ||
| US1565280A (en) * | 1921-07-28 | 1925-12-15 | Joseph G Donaldson | Process of producing ferrozirconium |
| DE3428954A1 (de) * | 1984-08-06 | 1986-02-13 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Huellrohr aus einer zirkoniumlegierung insbesondere fuer einen kernreaktorbrennstab und verfahren zum herstellen dieses huellrohres |
| US4649023A (en) * | 1985-01-22 | 1987-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Process for fabricating a zirconium-niobium alloy and articles resulting therefrom |
| WO1994021834A1 (fr) * | 1993-03-19 | 1994-09-29 | Commissariat A L'energie Atomique | Alliages de zirconium resistant a la corrosion, utilisables notamment dans les reacteurs a eau |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119457A (en) * | 1977-05-27 | 1978-10-10 | Reading Alloys, Inc. | Molybdenum-titanium-zirconium-aluminum master alloys |
| US4363658A (en) * | 1979-10-05 | 1982-12-14 | Shushlebin Boris A | Process for combined production of metal alloys and zirconium corundum |
| US4760925A (en) * | 1984-03-01 | 1988-08-02 | Maschinenfabrik Bezner Gmbh & Co. Kg | Refuse sorting apparatus |
| JPS60190554A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-28 | Hitachi Ltd | ジルコニウム基合金構造部材とその製造方法 |
| SE9400010D0 (sv) * | 1994-01-03 | 1994-01-03 | Asea Atom Ab | Zirkoniumlegering |
| FR2747397B1 (fr) * | 1996-04-16 | 1998-07-10 | Cezus Co Europ Zirconium | Alliage a base de zirconium resistant au fluage et a la corrosion par l'eau et la vapeur, procede de fabrication, et utilisation dans un reacteur nucleaire |
-
1996
- 1996-04-16 FR FR9604739A patent/FR2747397B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-07 DE DE69710937T patent/DE69710937T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-07 ES ES97400795T patent/ES2171850T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-07 EP EP97400795A patent/EP0802264B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-15 ZA ZA973189A patent/ZA973189B/xx unknown
- 1997-04-15 KR KR1019970013691A patent/KR100480529B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-15 TW TW086104860A patent/TW360876B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-04-15 RU RU97106171/02A patent/RU2199600C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-04-16 US US08/843,531 patent/US5832050A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-16 CN CN97110736A patent/CN1073167C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-16 JP JP09873797A patent/JP4499194B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-01-16 JP JP2008006973A patent/JP4536119B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU175122A1 (ru) * | Всесоюзный научно исследовательский институт физико технических | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКООМНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ | ||
| US1565280A (en) * | 1921-07-28 | 1925-12-15 | Joseph G Donaldson | Process of producing ferrozirconium |
| DE3428954A1 (de) * | 1984-08-06 | 1986-02-13 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Huellrohr aus einer zirkoniumlegierung insbesondere fuer einen kernreaktorbrennstab und verfahren zum herstellen dieses huellrohres |
| US4649023A (en) * | 1985-01-22 | 1987-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Process for fabricating a zirconium-niobium alloy and articles resulting therefrom |
| WO1994021834A1 (fr) * | 1993-03-19 | 1994-09-29 | Commissariat A L'energie Atomique | Alliages de zirconium resistant a la corrosion, utilisables notamment dans les reacteurs a eau |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БЕСКОРОВАЙНЫЙ И.М. и др. Конструкционные материалы ядерных реакторов. - М.: Энергоатомиздат, 1995, с.560. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004057046A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Oao 'chepetsky Mekhanichesky Zavod' | Zirconium-niobium oxygen-containing alloy and method for producing said alloy |
| US7704334B2 (en) | 2002-12-23 | 2010-04-27 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo “Chepetskiy Mekhanichesky Zavod” | Zirconium-niobium oxygen-containing alloy and method for producing said alloy |
| RU2337417C1 (ru) * | 2004-06-01 | 2008-10-27 | Арева Нп | Способ эксплуатации ядерного реактора и использование специального сплава оболочки стержня для снижения повреждения от взаимодействия между таблетками и оболочкой |
| RU2534092C2 (ru) * | 2008-11-28 | 2014-11-27 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ совместного производства метанола и аммиака из исходного углеводородного сырья |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1068033A (ja) | 1998-03-10 |
| JP4499194B2 (ja) | 2010-07-07 |
| FR2747397A1 (fr) | 1997-10-17 |
| US5832050A (en) | 1998-11-03 |
| EP0802264B1 (fr) | 2002-03-13 |
| CN1174893A (zh) | 1998-03-04 |
| CN1073167C (zh) | 2001-10-17 |
| DE69710937D1 (de) | 2002-04-18 |
| EP0802264A1 (fr) | 1997-10-22 |
| TW360876B (en) | 1999-06-11 |
| JP4536119B2 (ja) | 2010-09-01 |
| ES2171850T3 (es) | 2002-09-16 |
| JP2008163465A (ja) | 2008-07-17 |
| KR100480529B1 (ko) | 2005-07-11 |
| FR2747397B1 (fr) | 1998-07-10 |
| DE69710937T2 (de) | 2002-09-19 |
| KR970070219A (ko) | 1997-11-07 |
| ZA973189B (en) | 1998-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2199600C2 (ru) | Сплав на основе циркония, устойчивый к текучести и коррозии под действием воды и пара, способ его изготовления и применение в ядерном реакторе | |
| KR100441979B1 (ko) | 핵연료 어셈블리용 튜브 및 그 튜브의 제조방법 | |
| SK17393A3 (en) | Nuclear fuel cell and method of its production | |
| JPH07504229A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料棒被覆管 | |
| US7364631B2 (en) | Zirconium-based alloy having a high resistance to corrosion and to hydriding by water and steam and process for the thermomechanical transformation of the alloy | |
| US5972288A (en) | Composition of zirconium alloy having high corrosion resistance and high strength | |
| JPH07224373A (ja) | ジルコニウムまたはジルコニウム合金製のバリヤー被覆の耐蝕性を改良する方法 | |
| US5622574A (en) | Product externally alloyed with ZR, method for manufacture of same, and use of same | |
| KR19980701591A (ko) | 핵 반응기 연료 어셈블리용 지르코늄-기지 합금 튜브 및 상기 튜브의 제조방법(zirconium alloy tube for a nuclear reactor fuel assembly, and method for making same) | |
| US5901193A (en) | Nuclear fuel element for pressurized-water reactors | |
| RU2187155C2 (ru) | Сплав и труба для тепловыделяющей сборки ядерного реактора, а также способ изготовления такой трубы | |
| US4494987A (en) | Precipitation hardening austenitic superalloys | |
| KR100286871B1 (ko) | 내부식성과 기계적 특성이 우수한 지르코늄합금 조성물 | |
| JPS63145735A (ja) | ジルコニウム合金 | |
| US5122334A (en) | Zirconium-gallium alloy and structural components made thereof for use in nuclear reactors | |
| JPH0867954A (ja) | 高耐食性ジルコニウム合金の製造方法 | |
| JPH01188643A (ja) | 耐食性のすぐれた原子炉燃料被覆管用Ｚｒ合金 | |
| US20020159559A1 (en) | Fuel cladding pipe made of Zr alloy for nuclear reactor | |
| KR20130116668A (ko) | 우수한 기계적 특성과 부식저항성을 갖는 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 | |
| US7985373B2 (en) | Alloy and tube for nuclear fuel assembly and method for making same | |
| JPH09257988A (ja) | 耐食性、特に耐一様腐食性と耐水素吸収性に優れたジルコニウム合金系原子炉炉心内構造材の製造方法 | |
| JPH04224648A (ja) | 高耐蝕性・高強度ジルコニウム合金 | |
| JPS62207835A (ja) | 耐ノジユラ−腐食性に優れたＺｒ基合金 | |
| JPS6335749A (ja) | 耐食性のすぐれた原子炉燃料被覆管用Ｚｒ合金 | |
| JPH02159336A (ja) | 耐ノジュラー腐食性ジルコニウム合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160416 |