CS201252B1 - Zirkoniové slitina pro jaderné reaktory - Google Patents
Zirkoniové slitina pro jaderné reaktory Download PDFInfo
- Publication number
- CS201252B1 CS201252B1 CS447377A CS447377A CS201252B1 CS 201252 B1 CS201252 B1 CS 201252B1 CS 447377 A CS447377 A CS 447377A CS 447377 A CS447377 A CS 447377A CS 201252 B1 CS201252 B1 CS 201252B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- zirconium
- iron
- weight
- alloys
- nuclear reactors
- Prior art date
Links
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- -1 not 9 Chemical compound 0.000 claims 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHEIITUVJVHVEU-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Zr].[Sn] Chemical compound [Fe].[Zr].[Sn] VHEIITUVJVHVEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GFUGMBIZUXZOAF-UHFFFAOYSA-N niobium zirconium Chemical compound [Zr].[Nb] GFUGMBIZUXZOAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000005569 Gout Diseases 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTQHJNDBOZEJAR-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Fe].[Zr] Chemical compound [Cr].[Fe].[Zr] BTQHJNDBOZEJAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRYJMXTVKLGIFI-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Cr].[Zr].[Fe] Chemical compound [Fe].[Cr].[Zr].[Fe] KRYJMXTVKLGIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEKPOVOEQGXHMA-UHFFFAOYSA-N [Zr].[Nb].[Ni] Chemical compound [Zr].[Nb].[Ni] BEKPOVOEQGXHMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
Vynález ae týká pětieložkovó zirkoniové slitiny typu zirkonium - mě3 - železo molybden - vanad použitelné vzhledem k výhodným vlastnostem, pro povlaky palivových elementů Jaderných reaktorů v proetředi horké vody nebo přehřáté póry.
V současné době jeou průmyslově aplikovány pro povlakové trubky jaderného paliva dva typy zirkoniových slitin. 3e to jednak pětieložkovó slitina zirkonium - cín - žele-
| zo - chrom - nikl, jednak dvousložková slitina zirkonium - niob. Směrné složeni těchto | ||
| slitin se pohybuje | v mezích : | |
| zirkonium - cín - železo - chrom - nikl : | ||
| 1,20 - 1,70 | hmot. % cínu | |
| 0,07 - 0,20 | hmot. % železa | |
| 0,05 - 0,15 | hmot. % chrómu | |
| 0,03 - 0,08 | hmot. % niklu | |
| zirkonium - niob : | ||
| 0.90 - 1,10 | hmot. % niobu. | |
| Oba typy elitin ea | používají v tlakovodnich reaktorech, kde pracuji v proetředi | tlakové |
vody o teplotě nižší než 3OO°C. 3eou málo odolné v prostředí páry o teplotě 400 - 500°C.
V patentové e odborné literatuře je dosud zaznamenáno několik nových typů zirkoniových elitin. Pouze u tři jeou věak uvedeny informace potřebné pro srovnáni vlastností
201 252
201 2S2 o navrhovanou «litinou. Tyto alitlny však dopoaud nebyly aplikovány v praxi. 3de o třisložkové slitiny typu zlrkonium - mě3 -železo, zirkonlum - chrom - železo o směrných •loženích <
zirkonlum - mě3 - železo i
1,10 - 1,30 haot. % médi
0,20 - 0,40 hmot. % železa zirkonlum - chrom - železo i
1,00 - 1,20 haot. % chrómu
0,10 - 0,15 hmot. % železa a čtyřaložkové slitiny zirkonlum - niob - cin - chrom - železo, připadni molybden, o
| eaěrnám složeni i | ||||
| 0,50 - | 1,00 | haot. | % | niobu |
| 0,05 - | 0,10 | hmot. | % | dnu |
| 0,01 - | 0,05 | hmot. | % | chrómu |
| 0,02 - | 0,05 | hmot. | % | železa |
Hlavni nevýhody těchto slitin, zejména obou slitin doposud využívaných v technické praxi, spočívají v jejich nízké korozní t.j. oxidační a hydridačnl odolnosti v proetředi přehřáté páry při vyšších teplotách. Tim je znemožněno, při použiti těchto elltln, zvýšeni pracovních teplot jaderných reaktorů.
Uvedená nevýhody odetraňuje zlrkonlová elitina pro jaderné reaktory podle vynálezu, jejíž podetata spočívá v tom, že obeahuje legující prvky měS, železo, molybden a vanad v anožatvl 0,1 až 0,8 hmotnostních % mědi, 0,1 až 0,8 hmotnostních % železe, 0,2 až 1,0 hmotnostních % molybdenu, 0,1 až 0,8 hmotnostních % vanadu, zbytek tvoři zirkonlum.
Celkový obeah legur ae pohybuje v rozmezí 1,2 až 2,8 hmotnostních %.
Docílená vlaatnoati jaou výsledkem vzájemného působeni všech čtyř legujících prvků v zirkoniu.
Hlavni výhody zlrkonlová slitiny podle vynálezu epočlvejl v její velmi dobrá korozní odolnosti zejména v prostředí přehřátá páry při zachováni dostatečných mechanických vlaatnoati.
Příkladná provedeni a porovnáni vlaatnoati alltln dle vynálezu a doaud známými slitinami ja uvedeno v následujících tabulkách.
Tabulka 1.
Rychlost oxidace /mg/dm . den/
| Slitina /haot. %/ | voda 300°C | pára 400°C | pára 500°C | |
| ilitiny dle | Zr-0,7 Cu-0,4 Fs-0,7 Mo-0,1 V | 0,15 | 0,18 | 0,66 |
| zynálezu | Zr-0,3 Cu-0,4 Fe-0,7 Mo-0,4 V | 0,08 | 0,18 | 1,12 |
201 252
| Zr-1,2 Sn-0,15 Fe-0.1 Cr-0,05 Ni | 0,08 | 1,40 | 9,60 | |
| Známé | Zr-1,2 Cu-0,3 Fe | 0,06 | 0,22 | 1,00 |
| slitiny | Zr-1,1 Cr-0,1 Fe | 0,07 | 0.28 | 0,8-1,5 |
| Zr-1,0 Nb | 0,10 | 0,60 | 5,31 | |
| Zr-0,5 Nb-0,06 Sn-0,5 Cr-0,04 Fe | 0,05 | 0,56 | - | |
| Tabulka 2 | ||||
| Rychlost | hydridace /ppm/den/ pro tlouštku vzorku ~ 1 mm | |||
| Slitina /hmot. %/ | voda 300°C | pára 400°C | pára 500°C | |
| slitiny | Zr-0,7 Cu-0,4 Fs-0,2 Mo-0,4 V | 0,34 | 0,14 | 0,53 |
| dle | ||||
| vynálezt | Zr-0,5 Cu-0,3 Fe-0,95 Mo-0,25 V | 0,25 | 0,29 | 0,48 |
| Zr-1,2 Sn-0,15 Fe-0,1 Cr-0,05 Ni | - | 0,68 | 13,00 | |
| Zr-1,2 Cu-0,3 Fe | 0,50 | 1,80 | ||
| Známé | ||||
| Zr-1,1 Cr-0,1 Fe | 0,25 | 0,40 | 3,40 | |
| slitiny | ||||
| Zr-1 Nb | 6,15 | 1,58 | 10,90 | |
| Zr-0,5 Nb-0,06 Sn-0,5 Cr-0,04 Fe | 0,20 | 0,74 | - |
Tabulka 3.
Mechanické vlastnosti
| Slitina /hmot. %/ | 20° C | 400° C | 450° C | |||||||
| Pt /MPa/ | 0,2 /MPa/ | /%/ | Pt /MPa/ | 0,2 /MPa/ | /%/ | Pt /MPa/ | 0.2 /MPa/ | /%/ | ||
| slitiny dle | Zr-0,7 Cu-0,4 Fe- 0,7 Mo-0,4 V | 400 | 220 | 40 | a· | 205 | 60 | |||
| vynále- zu | Zr-0,9 Cu-0,3 Fe0,95 Mo-0,55 V | 420 | 250 | 31 | - | - | - | 205 | - | 58 |
| Zr-1,2 Sn-0,15 Fe0,1 Cr-0,05 Ni | 471 | 382 | 22 | |||||||
| Známé | Zr-1,2 Cu-0,3 Fe | 441 | 382 | 31 | 186 | 167 | '48 | - | - | - |
| Zr-1,1 Cr-0,1 Fe | 350 | 200 | 45 | 170 | 55 | |||||
| slitiny | Zr-1 Nb | 539X 390 | 412X 220 | 15* 37 | 205 | 115 | 35 | - | - | - |
| Zr-0,5 Nb-0,06 Sn0,5 Cr-0,04 Fe | 470 | 350 | - | - | - | - | - | - | - |
pozn.t mechanické vlastnosti jsou do značné míry ovlivněny obsahem příměsí a metalurgickou historii materiálu, např. údaje označené x platí pro slitinu s vyšším obsahem kysli ku cca 500 ppm.
Claims (2)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Zirkonlová slitina pro Jaderné reaktory, vyznačené tin, že obeehuje legující kovové prvky železo, ně9, molybden s vanad v množství 0,1 ež 0,8 hmotnostních % železa,0,1 až 0,8 hmotnostních % médi, 0,2 ež 1,0 hmotnostních % molybdenu, 0,1 ež 0,8 hmot nostnlch % vanadu, zbytek tvoří zlrkonium.
- 2. Zirkonlová slitina podle bodu 1, vyznačené tim, že obsah legujících kovových prvků leži v rozmez! 1,2 až 2,8 hmotnostních % a zbytek tvoři zlrkonium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS447377A CS201252B1 (cs) | 1977-07-05 | 1977-07-05 | Zirkoniové slitina pro jaderné reaktory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS447377A CS201252B1 (cs) | 1977-07-05 | 1977-07-05 | Zirkoniové slitina pro jaderné reaktory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS201252B1 true CS201252B1 (cs) | 1980-10-31 |
Family
ID=5387538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS447377A CS201252B1 (cs) | 1977-07-05 | 1977-07-05 | Zirkoniové slitina pro jaderné reaktory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS201252B1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305059B6 (cs) * | 2013-09-20 | 2015-04-15 | České Vysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Strojní, Ústav Energetiky | Vrstva, chránící povrch zirkoniových slitin užívaných v jaderných reaktorech |
-
1977
- 1977-07-05 CS CS447377A patent/CS201252B1/cs unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305059B6 (cs) * | 2013-09-20 | 2015-04-15 | České Vysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Strojní, Ústav Energetiky | Vrstva, chránící povrch zirkoniových slitin užívaných v jaderných reaktorech |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60023699T2 (de) | Warmfester rostfreier austenitischer stahl | |
| US5543109A (en) | Heat resistant high chromium austenitic alloy excellent in strength at elevated temperatures | |
| US4363660A (en) | Iron-base alloy having high resistance to molten zinc attack | |
| HUT57285A (en) | Ferrochromium alloy | |
| GB1295787A (cs) | ||
| JP2001066390A5 (cs) | ||
| US4040876A (en) | High temperature alloys and members thereof | |
| US3150972A (en) | Zirconium alloy | |
| CA3020420C (en) | Ferritic alloy | |
| CS201252B1 (cs) | Zirkoniové slitina pro jaderné reaktory | |
| JPS5952228B2 (ja) | 原子炉用摺動構造物 | |
| JPS61113749A (ja) | 油井用高耐食性合金 | |
| DE1608170B2 (de) | Verwendung einer nickel-chromeisen-legierung bei hohen temperaturen | |
| CS201251B1 (cs) | Zirkoniová slitina pro jaderné reaktory | |
| JP2863583B2 (ja) | Ｃｒ―Ｎｉ系耐熱鋼 | |
| Hayes | Chromium and vanadium | |
| JP2726299B2 (ja) | 原子炉用高耐食性ジルコニウム合金 | |
| JPH0570694B2 (cs) | ||
| JP3422803B2 (ja) | Ｃｒ−Ｎｉ系耐熱鋼 | |
| US4361443A (en) | Solid solution strengthened iron-base austenitic alloy | |
| CA1208043A (en) | Nickel/iron casting alloy exhibiting high strength at elevated temperatures and high microstructural stability | |
| JPS644579B2 (cs) | ||
| SU1084333A1 (ru) | Сталь | |
| US2805153A (en) | High tensile vanadium alloys | |
| JPS6376789A (ja) | ９Ｃｒ−Ｍｏ鋼用潜弧溶接ワイヤ |