CN1421537A - 用于核燃料包复层的含铌锆合金 - Google Patents
用于核燃料包复层的含铌锆合金 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1421537A CN1421537A CN02150543A CN02150543A CN1421537A CN 1421537 A CN1421537 A CN 1421537A CN 02150543 A CN02150543 A CN 02150543A CN 02150543 A CN02150543 A CN 02150543A CN 1421537 A CN1421537 A CN 1421537A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- niobium
- alloy
- zirconium
- iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010955 niobium Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 81
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 75
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000005253 cladding Methods 0.000 title abstract description 20
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 43
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 32
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 13
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 56
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 43
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 33
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 30
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- GFUGMBIZUXZOAF-UHFFFAOYSA-N niobium zirconium Chemical compound [Zr].[Nb] GFUGMBIZUXZOAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 7
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- IYNWNKYVHCVUCJ-UHFFFAOYSA-N bismuth Chemical compound [Bi].[Bi] IYNWNKYVHCVUCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DFFYZEHBSGFELV-UHFFFAOYSA-N [Sn].[Fe].[Cr].[Ni] Chemical compound [Sn].[Fe].[Cr].[Ni] DFFYZEHBSGFELV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- DTSBBUTWIOVIBV-UHFFFAOYSA-N molybdenum niobium Chemical compound [Nb].[Mo] DTSBBUTWIOVIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
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
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/06—Casings; Jackets
- G21C3/07—Casings; Jackets characterised by their material, e.g. alloys
-
- 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
Abstract
用于核燃料包复层的有优良的耐腐蚀性的含铌锆合金。包括如下重量组成：铌0.8－1.2％、选自铁，钼，铜，和锰的一种或多种元素，含量各是0.1－0.3％；或铌1.3－1.8％、锡0.2－0.5％、一种选自铁，钼，铜，锰的元素，为0.1－0.3％；或铌1.3－1.8％、锡0.2－0.5％、铁0.1－0.3％、一种选自铬，钼，铜和锰的元素，为0.1－0.3％；或铌0.3－1.2％、锡0.4－1.2％、铁0.1－0.5％、一种选自钼，铜和锰的元素，为0.1－0.3％；其余成分为氧600－1400ppm；硅80－120ppm；和其余量的锆。
Description
本申请是申请日为2000年3月14日，名称为“用于核燃料包复层的含铌锆合金”，申请号为00102990.8的中国发明专利申请的分案申请。
本发明涉及有优良的耐腐蚀性能的含铌锆(Zr)合金。特别是涉及用于核燃料包复层或包复层的含铌锆合金。
由于其较小的中子吸收横截面、出色的耐腐蚀性和良好的机械强度，锆合金被广泛用作燃料棒的包复层和核反应堆堆芯的结构元件。众所周知，铌除了能用于改进耐腐蚀性和降低对氢的吸收，还能用于提高机械强度和蠕变特性。因此，最近开发的用于核燃料包复层的锆合金其特征在于含有铌。然而，由于锆合金中的铌含量过剩会影响耐腐蚀性和氢的吸收，而锆合金中的铌含量过剩又取决于合金的加工条件，因此需要优化热处理条件。
作为用于核燃料包复层的含铌锆合金的现有技术，US5,254,308公开了一种锆合金，其中降低了锡的含量，并且含有铌和铁以保持该合金的强度。该合金包含0.45-0.75重量％(一般0.6重量％)的锡，0.4-0.53重量％(一般0.45重量％)的铁，0.2-0.3重量％(一般0.25重量％)的铬，0.3-0.5重量％(一般0.45重量％)的铌，0.012-0.03重量％(一般0.02重量％)的镍，50-200ppm(一般100ppm)的硅和1000-2000ppm(一般1600ppm)的氧。并且铁/铬比是1.5，铌的含量根据铁的含量来决定，其中铌的含量会影响氢的吸收。通过控制铌、硅、碳和氧的量可获得具有良好耐腐蚀性和强度的合金。
为了提高耐腐蚀性和氢吸收抗性，US5,334,345公开的合金包含1.0-2.0wt％的锡，0.07-0.70重量％的铁，0.05-0.15重量％的铬，0.16-0.40重量％的镍，0.015-0.03重量％(一般0.015-0.20重量％)的铌，0.002-0.05重量％(一般0.015-0.05重量％)的硅和900-1600ppm的氧。
US5,336,690中主要是控制锡、氮和铌的量，其公开的合金中包含0-1.5重量％(一般0.6重量％)的锡，0-0.24重量％(一般0.12重量％)的铁，0-0.15重量％(一般0.10重量％)的铬，0-2300ppm的氮，50-200ppm(一般100ppm)的硅，0-1600ppm(一般1200ppm)的氧和0-0.5重量％(一般0.45重量％)的铌。
公开于US5,211,774中的锆合金被研制用来提高在中子照射环境中的延展性、蠕变强度和耐腐蚀性，该合金包含0.8-1.2wt％的锡，0.2-0.5重量％(一般0.35重量％)的铁，0.1-0.4重量％(一般0.25重量％)的铬，0-0.6重量％的铌，50-200ppm(一般50ppm)的硅和90-1800ppm(一般1600ppm)的氧。其目的在于通过控制硅的量，减少氢的吸收，并降低随着合金加工条件的变化耐腐蚀性变化的程度。
EP195,155公开的锆合金包含0.1-0.3wt％的锡，0.05-0.2重量％的铁，0.05-0.4重量％的铌，0.03-0.1重量％的铬、镍或铬和镍，和一层双联式燃料包复层。在该合金中，铁+铬+镍的量不能超过0.25％并且氧的含量在300-1200ppm。
为了提高在剧烈燃烧中的耐腐蚀性，EP468,093或US5,080,861公开了一种锆合金，包含0-0.6wt％的铌，0-0.2重量％的锑，0-0.2重量％的碲，0.5-1.0重量％的锡，0.18-0.24重量％的铁，0.07-0.13重量％的铬，900-2000ppm的氧，0-70ppm的镍和0-200ppm的碳。在该合金中，沉淀物的大小限制在1200-1800埃，并且还可包括最多0.2重量％的铋(Bismuth)代替碲(Tellurium)或锑(Antimony)。
EP345,531中提出一种与上述专利具有相似组成的锆合金。该合金包含0-0.6wt％的铌，0-0.1重量％的钼，1.2-1.7重量％的锡，0.07-0.24重量％的铁，0.05-0.13重量％的铬，0-0.08重量％的镍和900-1800ppm的氧。
EP532,830中的锆合金提高了耐腐蚀性、在辐照下的稳定性、机械强度和蠕变抗性。该合金包含0-0.6wt％的铌，0.8-1.2重量％的锡，0.2-0.5重量％(一般0.35重量％)的铁，0.1-0.4重量％(一般0.25重量％)的铬，50-200ppm(一般100ppm)的硅；和900-1800ppm(一般1600ppm)的氧。
FR2,624,136中的锆合金含有铌和钒，该合金包含0.1-0.35wt％的铁，0.1-0.4重量％的钒，0.05-0.3重量％的氧，0-0.25重量％的锡和0-0.25重量％的铌并且钒/铁比大于0.5。这一专利还公开了该合金的最佳制造方法。
为了提高机械强度和结点的耐腐蚀性，JP 62,180,027公开的锆合金含有1.7-2.5wt％的铌，0.5-2.2重量％的锡，0.04-1.0重量％的铁。在该合金中，铁和钼的含量限于0.2-1.0重量％。
为了提高结点的耐腐蚀性，JP 2,213,437除了锆-锡-铁-钒合金外还公开了一种含铌合金。该合金含有0.25-1.5重量％的锆合金，0.15-1.0重量％的铌和铁，和0.25-1.5重量％的锆合金，0.5-1.0重量％的铌，0.05-0.15重量％的锡和镍。
JP 62,207,835公开了一种基于锆-铌-锡的合金，该合金含有0.2到2.0重量％的锆，0.5到3.0重量％的铌，900到2500ppm的锡和氧。
JP 62,297,449公开了一种合金组合物，为了改善其耐腐蚀性，延展性和强度，其含有1到2.5重量％的铌，0.5到2.0重量％的锡，0.1到1.0重量％的钼，钼+铌的范围为1.5到2.5重量％，并且在α+β或β区采用了固溶处理。
在JP 62,180,027中提出了一种锆合金，除了含有铁外，其组成与上述专利的类似。合金含有1.7到2.5重量％的铌，0.5到2.0重量％的锡，0.04到1.0重量％的铁和0.2到1.0重量％的钼，其中铁和钼的总量为0.2到1.0重量％。
USP 4,863,685，4,986,975，5,024,809和5,026,516公开了一种锆合金，该合金含有0.5到2.0重量％的锡，和其它0.5到1.0重量％的溶质元素。所述合金含有0.09到0.16重量％的氧。尤其，在USP 4,863,685公开的合金含除了锡之外的其它溶质元素，例如，钼，碲和它们的混合，或铌-碲，铌-钼。在USP 4,986,975公开的合金组合物含有溶质元素，例如0.24到0.40重量％的铜、镍、铁等，在合金中所含的铜应大于0.05重量％。
在USP5,024,809和5,026,516公开的合金，含有钼，铌，碲等作为溶质元素。溶质元素的量被限制在0.5到1.0重量％，与USP 4,863,685的相同。添加0.5到2.5％重量的铋或铋+锡。
USP 4,938,920公开了一种合金，与锆合金-4相比，其耐腐蚀性更好，其中，锡的量降低到0到0.8重量％，钒为0到0.3重量％，铌为0到1重量％。在该合金中，加入0.2到0.8重量％的铁，0到0.4重量％的铬，铁、铬和钒的总量限制在0.25到1.0重量％。另外，氧的量为1000到1600 ppm。合金含有0.8重量％的锡-0.22重量％的铁-0.11重量％的铬-0.14重量％的氧，0.4重量％铌-0.67重量％铁-0.33重量％铬-0.15重量％的氧，0.75重量％的铁-0.25重量％的钒-0.1重量％的氧或0.25重量％的锡-0.2重量％的铁-0.15％钒-0.1重量％的氧，在400℃蒸气条件下200天表现出比锆合金-4高60％的耐腐蚀性和与锆合金-4类似的抗张强度。
在USP 4,963,323或JP 1,188,646中对先前的锆合金-4的合金组成进行了改动，研制一种具有改善的耐腐蚀性的用于核燃料包复层的材料。即，将锡的量降低。加入铌作为补偿，控制合金中氮的量低于60ppm。锆合金含0.2到1.15重量％的锡，0.19到0.6重量％的铁(优选0.19到0.24重量％)，0.07到0.4重量％的铬(优选0.07到0.13重量％)，0.05大0.5重量％的镍，低于60ppm的氮。
另外，在USP 5,017,336中通过添加铌、钽、钒和钼改变锆合金-4的组成。具体说来，锆合金含有0.2到0.9重量％的锡，0.18到0.6重量％的铁，0.07到0.4重量％的铬，0.05到0.5重量％的铌，0.01到0.2重量％的钽，0.05到1重量％的钒，0.05到1重量％的钼。
USP 5,196,163或JP 63,035,751公开的锆合金，其组成也与锆合金-4基本相似，含有钽和锡，铁和镍，可选含有铌。合金含有0.2到1.15重量％的锡，0.19到0.6重量％的铁(优选0.19到0.24重量％)，0.07到0.4重量％的铬(优选0.07到0.13重量％)，0.01到0.2重量％的钽，0.05到0.5重量％的铌和低于60 ppm的氮。
在FRP 2,769,637中公开的锆合金与上述合金的组成类似。具体说来，该合金含有0.2到1.7重量％的锡，0.18到0.6重量％的铁，0.07到0.4重量％的铬，0.05到1.0重量％的铌，和可选0.01到0.1重量％的钽，以及低于60ppm的氮。另外，热处理变量取决于所述的组成。
USP 5,560,790公开了含0.5到1.5重量％的铌，0.9到1.5重量％的锡，0.3到0.6重量％的铁，0.005到0.2重量％的铬，0.005到0.04重量％的碳，0.05到0.15重量％的氧和0.005到0.015重量％的硅。限制锆(铌，铁)，锆(铁，铬，铌)和(锆，铌)铁沉淀物之间的距离0.20到0.40微米，限制含铁沉淀物的体积为沉淀物总体积的60％。
JP 5,214,500公开用来改善耐腐蚀性和沉淀物大小的合金组合物。该合金组合物含有0.5到2.0重量％的锡，0.05到0.3重量％的铁，0.05到0.3重量％的铬，0.05到0.15重量％的镍，0.05到0.2重量％的氧，0到1.2重量％的铌和其余量的锆，沉淀物的大小被限制在低于0.5微米。
JP 8,086,954公开了在α期热和冷轧过程中的热处理变量，锆合金含有0.4到1.7重量％的锡，0.25到0.75重量％的铁，0.05到0.30重量％的铬，0到0.10重量％的镍，和0到1.0重量％的铌。
JP 8,114,688中公开了双联式锆合金，其内层由锡-铁-铬-镍合金形成，含有0.05到0.75重量％的铌和0到0.02重量％的硅，用来降低应力腐蚀开裂和氢吸收造成的二次腐蚀。
JP 9,111,379公开了的锆合金含0.5到1.7重量％的锡，0.1到0.3重量％的铁，0.05到0.2重量％的铬，0.05到0.2重量％的铜，0.01到1.0重量％的铌，0.01到0.20重量％的镍，该合金能防止结节腐蚀。
JP 10,273,746公开了具有改善的可加工性和耐腐蚀性的锆合金，该合金含有0.3到0.7重量％的锡，0.2到0.25重量％的铁，0.1到0.15重量％的铬，和0.05到0.20重量％的铌。
在EP 198,570中，在锆-铌合金中的铌的量被限制在1到2.5重量％，并建议了热处理的温度。在该专利中，含有铌的第二相应当均匀分布，大小应当低于800埃。
USP 5,125,985中公开的合金含有0.5到2.0重量％的铌，0.7到1.5重量％的锡，选自铁，镍和铬的一种或多种元素，其量为0.07到0.28重量％。根据制造方法可以控制蠕变强度。这里，该制造方法的特征在于引入β-淬火热处理。
如上所述，现有技术中用于核燃料包复层的锆合金的特征在于含有铌，以改善耐腐蚀性。然而，考虑到恶劣的操作环境，使用锆合金作为核燃料包复层就受到限制。因此，就需要研制一种先进的具有出色的耐腐蚀性和较高的强度的锆合金。
我们，本发明的发明人，一直在从事增强新型锆合金-4的耐腐蚀性，从而发展出一种含铌的锆合金，通过添加少量铁，钼，铜，锰等来改善锆合金的耐腐蚀性。
本发明的目的是提供具有出色的耐腐蚀性的新型锆合金组合物。
本发明的另一个目的是提供用于核燃料包复层的锆合金。
为了达到上述目的，本发明提供了一种先进的具有出色的耐腐蚀性的含铌锆合金。
特别是，本发明提供了含铌的锆合金；选自铁，钼，铜，锰和铬的一种或多种元素；氧；硅；和其余量的锆。另外，可选含有锡。
在本发明的实施方案中，提供了一种锆合金，该合金含有0.8到1.2重量％的铌；选自铁，钼，铜，和锰的一种或多种元素，其含量各是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
在本发明的另一个实施方案中，也提供了一种锆合金，该合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡(Sn)；一种选自铁，钼，铜，和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
在本发明的另外一个实施方案中，也提供了一种锆合金，该合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁，一种选自铬(Cr)，钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
在本发明的另外一个实施方案中，还提供了一种锆合金，该合金含有0.3到1.2重量％的铌；0.4到1.2重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
优选实施方案的描述
通过包含少量的铁，钼，铜，锰等改善了本发明的含铌锆合金的机械强度和耐腐蚀性，尤其是耐腐蚀性。
对于高燃烧燃料包复层，主要考虑腐蚀加速和辐照蠕变，尤其是前者。因此，本发明主要旨在改善锆合金的耐腐蚀性。
在选择合金元素时要考虑锆的中子效应，生产成本，可加工性，和熔合特性。另外，基于目前的出版文献详细评价每种合金元素对耐腐蚀性，氢吸收性，机械特性和蠕变特性的影响，也详细评价了其它元素的影响。根据上述决定锆合金元素和每种合金元素的量。然后，本发明人构造了具有出色的耐腐蚀性和高强度的锆-合金组合物。特别是，通过加入少量的铁，钼，铜，锰等改善了耐腐蚀性。
本发明提供了一种锆合金，该合金含有0.8到1.2重量％的铌；选自铁，钼，铜和锰的一种或多种元素，含量各为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
该合金优选含有，0.8到1.2重量％的铌；一种选自铁，钼，铜和锰的元素，其含量为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
另外，该合金含有0.8到1.2重量％的铌；0.1到0.3重量％的铁；一种选自钼，铜和锰的元素，其含量为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，本发明还提供了一种锆合金，含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡(Sn)；一种选自铁，钼，铜，和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
该锆合金优选含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
另外，该锆合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，本发明还提供了一种锆合金，该合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁，一种选自铬(Cr)，钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，本发明还提供了一种锆合金，该合金含有0.3到1.2重量％的铌；0.4到1.2重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
该锆合金优选含有0.6到1.0重量％的铌；0.4到0.8重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
另外，该锆合金含有0.8到1.2重量％的铌；0.8到1.2重量％的锡；0.2到0.4重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，该锆合金含有0.3到0.5重量％的铌；0.6到1.0重量％的锡；0.2到0.5重量％的铁，0.1到0.3重量％的钼；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
下面详细描述本发明的每一种合金元素的组成范围的特性和临界性。
(1)铌(Nb)
已知铌能稳定锆的β-相，据认为当加入低于0.5重量％的铌时，该材料的耐腐蚀性和可加工性得到提高。然而，也有人认为，当加入1.0重量％的铌时，锆合金具有出色的耐腐蚀性。另外，已知铌能够改善氢吸收性和强度。因为含有较高浓度铌的合金对热处理条件敏感，在本发明中加入的铌小于1.8重量％。
(2)锡(Sn)
锡稳定锆的α-相，并增加锆合金的强度。只含有少量的锡，就不能达到所需的强度和蠕变抗性。相反，基于耐腐蚀性优选降低锡的量。本发明人同时考虑强度和耐腐蚀性确定了锡的量。特别是降低了锡的量以提高耐腐蚀性，同时需要加入其它替换的合金元素代替锡来保持强度。在本发明中的锡的量基于铌的量来控制，在本发明中加入的锡的量小于1.2％。
(3)铁(Fe)
已知铁能够增加耐腐蚀性，据认为当加入0.1到0.6重量％的铁时通常能增加耐腐蚀性。另外，已知铁对机械特性和氢吸收性有影响。因此，在本发明铁的量被限制在0.1到0.5重量％。
(4)铬(Cr)
已知铬能够象铁一样增加耐腐蚀性，在本发明铬优选的量被限制在0.1到0.3重量％。
(5)钼(Mo)
已知钼能够改善耐腐蚀性和强度。钼的量小于0.05重量％影响耐腐蚀性，大于0.5重量％影响强度。因此，优选加入的钼为0.1到0.3重量％。
(6)铜(Cu)和锰(Mn)
已知铜和锰能够改善耐腐蚀性，尤其是在加入的量较少时。因此，铜和锰的量各被限制在0.1到0.3重量％。
(7)氧(O)
通过固溶硬化工艺，氧能改善合金的机械强度。然而，当大量加入氧时可加工性就降低。因此，通常加入600到1400ppm的氧。
(8)硅(Si)
加入80到120ppm的硅以降低氢吸收性和延迟腐蚀速率的过渡时间。
本发明的含铌锆合金具有优良的耐腐蚀性。因此，本发明的锆合金能被用作燃料棒包复层，间隔网，和其它在核电站反应堆芯的结构元件。使用本发明的锆合金作上述结构元件的材料，有可能达到在高温燃烧的核燃料棒的完整性，延长使用寿命。
根据下面的实施例可以更好地理解本发明，但该实施例只是用来进行说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1-22：锆合金1-22的制备
制备具有下表1组成的锆合金。下表1列出了通过化学分析测定的本发明的锆合金的化学组成。
表1锆合金的组分
| 编号 | 组合物(重量％) | |||||||||
| 铌 | 锡 | 铁 | 铬 | 锰 | 铜 | 钼 | 氧* | 硅* | 锆** | |
| 1 | 0.99 | - | - | - | - | - | - | 1108 | 112 | 其余量 |
| 2 | 1.05 | - | - | - | 0.12 | - | - | 998 | 102 | 其余量 |
| 3 | 1.08 | - | - | - | - | 0.11 | - | 1005 | 115 | 其余量 |
| 4 | 1.11 | - | - | - | - | - | 0.13 | 995 | 92 | 其余量 |
| 5 | 1.01 | - | 0.10 | - | 0.17 | - | - | 1200 | 105 | 其余量 |
| 6 | 0.97 | - | 0.15 | - | - | 0.16 | - | 1016 | 113 | 其余量 |
| 7 | 0.99 | - | 0.11 | - | - | - | 0.14 | 997 | 98 | 其余量 |
| 8 | 1.62 | 0.39 | 0.14 | - | - | - | - | 1028 | 120 | 其余量 |
| 9 | 1.74 | 0.43 | - | - | 0.16 | - | - | 1267 | 87 | 其余量 |
| 10 | 1.38 | 0.44 | - | - | - | 0.13 | - | 989 | 99 | 其余量 |
| 11 | 1.42 | 0.46 | - | - | - | - | 0.12 | 1111 | 106 | 其余量 |
| 12 | 1.52 | 0.39 | 0.19 | 0.11 | - | - | - | 1101 | 113 | 其余量 |
| 13 | 1.75 | 0.38 | 0.18 | - | 0.13 | - | - | 992 | 117 | 其余量 |
| 14 | 1.56 | 0.44 | 0.16 | - | - | 0.15 | - | 1109 | 89 | 其余量 |
| 15 | 1.39 | 0.37 | 0.17 | - | - | - | 0.14 | 1227 | 101 | 其余量 |
| 16 | 0.82 | 0.58 | 0.14 | - | 0.12 | - | - | 978 | 114 | 其余量 |
| 17 | 0.79 | 0.61 | 0.17 | - | - | 0.15 | - | 968 | 88 | 其余量 |
| 18 | 0.83 | 0.59 | 0.19 | - | - | - | 0.14 | 1005 | 97 | 其余量 |
| 19 | 0.99 | 1.11 | 0.31 | - | 0.14 | - | - | 1057 | 89 | 其余量 |
| 20 | 0.97 | 1.08 | 0.33 | - | - | 0.15 | - | 1205 | 114 | 其余量 |
| 21 | 1.02 | 1.01 | 0.32 | - | - | - | 0.14 | 1134 | 102 | 其余量 |
| 22 | 0.42 | 0.85 | 0.43 | - | - | - | 0.19 | 1150 | 110 | 其余量 |
| *单位：ppm**锆+杂质：其余的量 | ||||||||||
制造过程如下。
(1)金属锭的制备
使用真空电弧熔解(VAR)方法把表1中列出的合金组合物熔化到400 g金属珠中制备金属锭。重复该工艺5次，以防止杂质偏析和合金元素的不均匀分散。
在直径70mm的水冷式铜炉中，真空度约2×10-1托，电流1,000A和冷却水压1kgf/cm2的条件下进行熔化过程。将炉室压力降低到1×10-5托，并用氩气充满炉室，避免合金在熔化过程中氧化。熔化后，保持炉室压力在1×10-4托，通过氩气流冷却炉室，避免样品表面在冷却过程中被氧化。
(2)β-加热处理
通过对处于β-区的金属锭固溶处理进行β-加热处理以均匀化合金组合物。用厚度为1mm的不锈钢将样品进行包复层，在1050℃加热20分钟，然后在水中冷却，以避免氧化样品。然后，将样品在80℃充分干燥24小时，以去除在包复层中残留的水。
(3)热轧和热处理
通过使用100吨大小的辊轧机进行热轧。将样品在650℃预加热20分钟后，在一个通道碾轧使其厚度减少70％。热轧后，除去包复层，使用酸洗液(HF∶浓HNO3∶H2O＝5∶45∶50(v/v/v))去除在β-处理或热轧中形成的氧化层。另外，在酸洗后使用电线刷完全机械去除部分残留的氧化物。
(4)冷轧和热处理
把样品在590℃下退火30分钟，以消除热轧后残留的应变，并防止样品在冷加工时发生断裂。首先使用一个70吨大小的碾轧机将样品冷轧在一个通道将其厚度减少约0.5mm(厚度减少约50％)。在第一次冷轧后，将样品退火使之在580℃重结晶。进行两次冷轧，厚度分别降低45％和50％。最后在470℃热处理样品3小时以释放应力。
实验实施例：腐蚀检测
用锆合金片制备15×25×0.7mm的样品，抛光到800细度，并用溶液(HF∶浓HNO3∶H2O＝5∶45∶50(v/v/v))酸洗。
在高压釜360℃水气(189.9Mpa)，360℃ 70ppm的LiOH水溶液和400℃蒸汽(10.3Mpa)下100-250天进行腐蚀测定。通过测定腐蚀样品的增重定量评估腐蚀速率。使用被用作核燃料包复层的常规的锆合金-4作为对比。腐蚀结果列于下表2中。
表2腐蚀检测
| 编号 | 增重(mg/dm2) | ||||||||
| 360℃水 | 400℃蒸汽 | 360℃LiOH水溶液 | |||||||
| 100天 | 120天 | 250天 | 100天 | 120天 | 250天 | 100天 | 120天 | 250天 | |
| 1 | 39 | 42 | 85 | 74 | 92 | 155 | 44 | 50 | 81 |
| 2 | 40 | 41 | 82 | 80 | 83 | 140 | 42 | 49 | 82 |
| 3 | 36 | 45 | 69 | 70 | 80 | 141 | 39 | 47 | 70 |
| 4 | 42 | 49 | 72 | 72 | 88 | 133 | 47 | 52 | 82 |
| 5 | 42 | 46 | 75 | 79 | 90 | 152 | 46 | 50 | 78 |
| 6 | 41 | 45 | 69 | 81 | 89 | 147 | 48 | 46 | 69 |
| 7 | 38 | 44 | 74 | 72 | 101 | 136 | 42 | 44 | 86 |
| 8 | 37 | 49 | 82 | 84 | 98 | 151 | 40 | 49 | 92 |
| 9 | 38 | 52 | 81 | 82 | 104 | 164 | 41 | 54 | 94 |
| 10 | 35 | 50 | 79 | 76 | 108 | 174 | 40 | 55 | 82 |
| 11 | 37 | 54 | 77 | 82 | 107 | 142 | 42 | 55 | 84 |
| 12 | 45 | 52 | 84 | 94 | 105 | 159 | 48 | 57 | 90 |
| 13 | 44 | 51 | 86 | 92 | 99 | 144 | 46 | 54 | 92 |
| 14 | 42 | 53 | 88 | 93 | 97 | 135 | 49 | 53 | 88 |
| 15 | 46 | 50 | 76 | 92 | 98 | 132 | 50 | 58 | 100 |
| 16 | 37 | 45 | 91 | 95 | 110 | 162 | 44 | 52 | 109 |
| 17 | 37 | 48 | 102 | 92 | 109 | 183 | 40 | 49 | 121 |
| 18 | 33 | 50 | 99 | 97 | 114 | 177 | 55 | 56 | 113 |
| 19 | 35 | 45 | 82 | 85 | 101 | 192 | 40 | 52 | 104 |
| 20 | 34 | 43 | 85 | 90 | 95 | 168 | 44 | 51 | 121 |
| 21 | 35 | 49 | 88 | 92 | 92 | 171 | 46 | 52 | 105 |
| 22 | 32 | 46 | 77 | 62 | 77 | 142 | 36 | 48 | 120 |
| 锆合金-4 | 50 | 74 | 94 | 97 | 129 | 225 | 53 | 63 | 136 |
从表2中可以看到，与现存的锆合金-4相比，本发明的锆合金表现出较好的耐腐蚀性。在高压釜360℃水气下100天、120天、和250天，受腐蚀的锆合金-4的增重分别是50、74、94mg/dm2。相反，本发明腐蚀的锆合金增重比锆合金-4低。可以确定，除了在水气外本发明的锆合金在LiOH水溶液和蒸汽中也表现出出色的耐腐蚀性。特别是，当实验时间增加时，锆合金-4与本发明的锆合金的增重差异也随之增加。这就是说，与现存的锆合金-4相比，本发明的高合金的耐腐蚀性更长。
已经举例描述了本发明，应当理解到使用的术语是为了说明本发明的特性，而不是要限制本发明。根据上述说明可以对本发明进行许多修改和变化。因此，应当理解到在待审批的权利要求书范围内，也可以另外实行本发明，而不象具体描述的那样。
Claims (4)
1.一种锆合金，其特征在于该合金含有如下组分：
0.3到1.2重量％的铌；
0.4到1.2重量％的锡；
0.1到0.5重量％的铁，
一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；
600到1400ppm的氧；
80到120ppm的硅；
和其余量的锆。
2.如权利要求1所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分：
0.6到1.0重量％的铌；
0.4到0.8重量％的锡；
0.1到0.3重量％的铁，
一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；
600到1400ppm的氧；
80到120ppm的硅；
和其余量的锆。
3.如权利要求1所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分：
0.8到1.2重量％的铌；
0.8到1.2重量％的锡；
0.2到0.4重量％的铁，
一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；
600到1400ppm的氧；
80到120ppm的硅；
和其余量的锆。
4.如权利要求1所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分：
0.3到0.5重量％的铌；
0.6到1.0重量％的锡；
0.2到0.5重量％的铁，
0.1到0.3重量％的钼；
600到1400ppm的氧；
80到120ppm的硅；
和其余量的锆。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990051889A KR100334252B1 (ko) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 니오븀이 첨가된 핵연료피복관용 지르코늄 합금의 조성물 |
| KR9951889 | 1999-11-22 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN00102990A Division CN1109764C (zh) | 1999-11-22 | 2000-03-14 | 用于核燃料包复层的含铌锆合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1421537A true CN1421537A (zh) | 2003-06-04 |
| CN1166796C CN1166796C (zh) | 2004-09-15 |
Family
ID=19621157
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN00102990A Expired - Lifetime CN1109764C (zh) | 1999-11-22 | 2000-03-14 | 用于核燃料包复层的含铌锆合金 |
| CNB021475970A Expired - Lifetime CN1166795C (zh) | 1999-11-22 | 2000-03-14 | 用于核燃料包覆层的含铌锆合金 |
| CNB021505438A Expired - Lifetime CN1166796C (zh) | 1999-11-22 | 2000-03-14 | 用于核燃料包覆层的含铌锆合金 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN00102990A Expired - Lifetime CN1109764C (zh) | 1999-11-22 | 2000-03-14 | 用于核燃料包复层的含铌锆合金 |
| CNB021475970A Expired - Lifetime CN1166795C (zh) | 1999-11-22 | 2000-03-14 | 用于核燃料包覆层的含铌锆合金 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6261516B1 (zh) |
| JP (1) | JP3407876B2 (zh) |
| KR (1) | KR100334252B1 (zh) |
| CN (3) | CN1109764C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101512671B (zh) * | 2006-08-24 | 2013-04-10 | 威斯丁豪斯电气瑞典有限公司 | 水反应器燃料包壳管及其制造方法 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441562B1 (ko) * | 2001-05-07 | 2004-07-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 우수한 내식성과 기계적 특성을 갖는 지르코늄 합금핵연료 피복관 및 그 제조 방법 |
| KR100461017B1 (ko) * | 2001-11-02 | 2004-12-09 | 한국수력원자력 주식회사 | 우수한 내식성을 갖는 니오븀 함유 지르코늄 합금핵연료피복관의 제조방법 |
| US9284629B2 (en) | 2004-03-23 | 2016-03-15 | Westinghouse Electric Company Llc | Zirconium alloys with improved corrosion/creep resistance due to final heat treatments |
| US10221475B2 (en) | 2004-03-23 | 2019-03-05 | Westinghouse Electric Company Llc | Zirconium alloys with improved corrosion/creep resistance |
| JP5322434B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2013-10-23 | アレヴァ エヌペ | 原子炉を運転する方法 |
| FR2874119B1 (fr) * | 2004-08-04 | 2006-11-03 | Framatome Anp Sas | Procede de fabrication d'un tube de gainage de combustible pour reacteur nucleaire, et tube ainsi obtenu |
| KR100733701B1 (ko) * | 2005-02-07 | 2007-06-28 | 한국원자력연구원 | 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 |
| JP4982654B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2012-07-25 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 耐食性が改善されたジルコニウム合金および耐食性が改善されたジルコニウム合金の製造方法 |
| JP4628875B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2011-02-09 | 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン | 水素添加方法および水素添加試験片 |
| 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 |
| CN101270426B (zh) * | 2008-03-24 | 2010-06-23 | 中国核动力研究设计院 | 用于核反应堆的锆基合金 |
| KR101088111B1 (ko) | 2009-02-17 | 2011-12-02 | 한국원자력연구원 | 부식저항성과 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 |
| CN102140595B (zh) * | 2011-01-12 | 2012-11-21 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种核燃料包壳用锆合金 |
| US8831166B2 (en) * | 2011-02-04 | 2014-09-09 | Battelle Energy Alliance, Llc | Zirconium-based alloys, nuclear fuel rods and nuclear reactors including such alloys, and related methods |
| KR101341135B1 (ko) | 2011-05-11 | 2013-12-13 | 충남대학교산학협력단 | 우수한 기계적 특성과 내식성을 갖는 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 |
| CN102181750B (zh) * | 2011-06-02 | 2012-07-25 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种锆合金材料及其制备方法 |
| EP3064605B1 (en) * | 2011-06-16 | 2021-03-31 | Westinghouse Electric Company Llc | Method of making a zirconium based cladding tube with improved creep resistance due to final heat treatment |
| CN102268571A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-12-07 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种锆合金材料 |
| CN102251149A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-11-23 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种核反应堆包壳材料用锆-锡-铌系锆合金 |
| KR101378066B1 (ko) * | 2012-02-28 | 2014-03-28 | 한국수력원자력 주식회사 | 합금원소의 첨가량을 낮추어 부식저항성을 향상시킨 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 조성물 및 이를 이용한 지르코늄 합금 핵연료 피복관의 제조방법 |
| KR20130098618A (ko) * | 2012-02-28 | 2013-09-05 | 한국원자력연구원 | 사고조건 하의 원자로 내에서 우수한 내산화성을 나타내는 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 조성물, 이를 이용하여 제조한 지르코늄 합금 핵연료 피복관 및 이의 제조방법 |
| CN103898368B (zh) * | 2012-12-27 | 2017-05-17 | 中国核动力研究设计院 | 一种核燃料组件用锆基合金 |
| FR3025929B1 (fr) * | 2014-09-17 | 2016-10-21 | Commissariat Energie Atomique | Gaines de combustible nucleaire, procedes de fabrication et utilisation contre l'oxydation. |
| KR101604103B1 (ko) | 2015-04-14 | 2016-03-25 | 한전원자력연료 주식회사 | 우수한 부식저항성을 갖는 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 및 그 제조방법 |
| CN105018794A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-11-04 | 上海大学 | 核电站燃料包壳用锆铌铜铋合金 |
| CN105483442B (zh) * | 2015-12-07 | 2018-01-02 | 西部新锆核材料科技有限公司 | 核反应堆燃料包壳用锆铌合金及其制备方法 |
| CN105568057B (zh) * | 2016-01-06 | 2020-04-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种核反应堆包壳材料用锆合金 |
| WO2018023178A1 (pt) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Indústrias Nucleares Do Brasil Sa - Inb | Composição de liga metálica a base de zircõnio dotada de elevada propriedade mecânica e alta resistência à corrosão e fragilização, destinada à composição de parte estrutural de componentes de reator nuclear e ao revestimento de elemento combustível nuclear |
| AR110991A1 (es) | 2018-02-21 | 2019-05-22 | Comision Nac De Energia Atomica Cnea | Aleaciones de circonio con resistencia a la corrosión y temperatura de servicio mejoradas para usar en el revestimiento del combustible y las partes estructurales del núcleo de un reactor nuclear |
| CN109022915A (zh) * | 2018-10-11 | 2018-12-18 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种含有钼元素的高性能锆基合金及其制备方法 |
| FR3098224B1 (fr) * | 2019-07-05 | 2021-10-01 | Framatome Sa | Composant tubulaire de réacteur nucléaire à eau pressurisée et procédé de fabrication de ce composant |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4649023A (en) * | 1985-01-22 | 1987-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Process for fabricating a zirconium-niobium alloy and articles resulting therefrom |
| US5196163A (en) | 1986-07-29 | 1993-03-23 | Mitsubishi Materials Corporation | Highly corrosion-resistant zirconium alloy for use as nuclear reactor fuel cladding material |
| US5211774A (en) * | 1991-09-18 | 1993-05-18 | Combustion Engineering, Inc. | Zirconium alloy with superior ductility |
| SE9103052D0 (sv) * | 1991-10-21 | 1991-10-21 | Asea Atom Ab | Zirkoniumbaserad legering foer komponenter i kaernreaktorer |
| US5254308A (en) | 1992-12-24 | 1993-10-19 | Combustion Engineering, Inc. | Zirconium alloy with improved post-irradiation properties |
| AU7670394A (en) | 1993-03-04 | 1994-10-24 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Neorga Nicheskikh Materialov Imeni Akademika A.A. Bochvara | Zirconium-based material, article made of the said material for use in the active zones of atomic reactors, and a process for obtaining such articles |
| JPH08253828A (ja) * | 1995-03-14 | 1996-10-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食性ジルコニウム合金 |
| KR960041386A (ko) * | 1995-05-09 | 1996-12-19 | 황선근 | 지르코니움 합금 조성물 및 그의 제조방법 |
| FR2737335B1 (fr) * | 1995-07-27 | 1997-10-10 | Framatome Sa | Tube pour assemblage de combustible nucleaire et procede de fabrication d'un tel tube |
| JPH09227973A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-09-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食性ジルコニウム合金および合金管 |
| JP3389018B2 (ja) * | 1996-08-02 | 2003-03-24 | 株式会社ジルコプロダクツ | 耐水素吸収性のすぐれたジルコニウム合金 |
-
1999
- 1999-11-22 KR KR1019990051889A patent/KR100334252B1/ko active IP Right Grant
-
2000
- 2000-03-08 US US09/521,645 patent/US6261516B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-14 CN CN00102990A patent/CN1109764C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-14 JP JP2000071204A patent/JP3407876B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-14 CN CNB021475970A patent/CN1166795C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-14 CN CNB021505438A patent/CN1166796C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101512671B (zh) * | 2006-08-24 | 2013-04-10 | 威斯丁豪斯电气瑞典有限公司 | 水反应器燃料包壳管及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100334252B1 (ko) | 2002-05-02 |
| JP2001181761A (ja) | 2001-07-03 |
| CN1166795C (zh) | 2004-09-15 |
| CN1109764C (zh) | 2003-05-28 |
| US6261516B1 (en) | 2001-07-17 |
| KR20010047592A (ko) | 2001-06-15 |
| CN1420190A (zh) | 2003-05-28 |
| JP3407876B2 (ja) | 2003-05-19 |
| CN1305018A (zh) | 2001-07-25 |
| CN1166796C (zh) | 2004-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1166796C (zh) | 用于核燃料包覆层的含铌锆合金 | |
| CN1161482C (zh) | 制备用于核燃料棒包层的含铌的基于锆合金的方法 | |
| CN1818111A (zh) | 具有优异抗蠕变性的锆基合金 | |
| EP1930454B1 (en) | Zirconium alloy composition having excellent corrosion resistance for nuclear applications and method of preparing the same | |
| EP0227989B1 (en) | Zirconium-based alloy with high corrosion resistance | |
| CN1189582C (zh) | 铁素体系耐热钢 | |
| CN1061161C (zh) | 核燃料棒及其覆盖层的制作方法 | |
| CN1073167C (zh) | 抗蠕变及水和蒸汽腐蚀的锆基合金,其制造方法和应用 | |
| JP5704553B2 (ja) | 沸騰水型原子炉核燃料集合体の部品のためのシャドー腐食に耐性のあるジルコニウム合金 | |
| CN1942596A (zh) | 奥氏体不锈钢、其制造方法以及使用其的结构件 | |
| CN1030261A (zh) | 用于核反应堆的锆基合金管的制造方法及其应用 | |
| CN1436873A (zh) | 在制备尿素的设备中使用的二相不锈钢 | |
| CN1144542A (zh) | 可在氧化气氛中接合的耐热材料用的液相扩散接合合金箔 | |
| JP6734867B2 (ja) | 優れた腐食抵抗性を有する核燃料被覆管用ジルコニウム合金及びその製造方法 | |
| CN1087037C (zh) | 用作燃料棒包覆层的新型锆合金 | |
| CN112662913B (zh) | 一种耐硝酸腐蚀的Ti35钛合金 | |
| JP2006265725A (ja) | 耐食性が改善されたジルコニウム合金および耐食性が改善されたジルコニウム合金の製造方法 | |
| CN101270425B (zh) | 一种用于轻水反应堆的锆基合金 | |
| CN111826590B (zh) | 一种Fe23Zr6和Fe2M-Laves相共强化的FeCrAl不锈钢及其制备方法 | |
| JP2726299B2 (ja) | 原子炉用高耐食性ジルコニウム合金 | |
| KR20070039906A (ko) | 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 | |
| CN85106811A (zh) | 水堆燃料色层管 | |
| JP3336561B2 (ja) | 高耐食性ジルコニウム合金 | |
| JP3389018B2 (ja) | 耐水素吸収性のすぐれたジルコニウム合金 | |
| JPH1081929A (ja) | ジルコニウム合金および合金管とその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: KOREA HYDRO + NUCLEAR POWER CO;KOREA POWER ENGINEE Free format text: FORMER OWNER: KOREA ELECTRIC POWER CORPORATION Effective date: 20120224 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120224 Address after: South Korea Co-patentee after: Korea Atomic Energy Research Institute Patentee after: Korea Atomic Energy Research Institute Address before: South Korea Co-patentee before: Korea Electric Power Corporation Patentee before: Korea Atomic Energy Research Institute |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: KOREAN NUCLEAR FUEL KK Free format text: FORMER OWNER: KOREA ATOMIC ENERGY RESEARCH INSTITUTE Effective date: 20130304 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130304 Address after: South Korea Patentee after: Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. Patentee after: Korea Atomic Energy Research Institute Address before: South Korea Patentee before: Korea Atomic Energy Research Institute Patentee before: Korea Atomic Energy Research Institute |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20040915 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |