DE1953782A1

DE1953782A1 - Korrosionsfester Verbundwerkstoff,insbesondere fuer Konstruktionsteile und Brennstoffhuellen in Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1953782A1
Application number: DE19691953782
Authority: DE
Inventors: Ruehle Dipl-Ing Dr Manfred; Wincierz Dipl-Ing Dr Peter; Borgstedt Dipl-Chem Dr Ulrich
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH; Metallgesellschaft AG
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH; GEA Group AG
Priority date: 1969-03-11
Filing date: 1969-10-25
Publication date: 1970-10-08
Also published as: NL7003440A; ZA70958B; AU1210670A

Description

Korrosionsfester Verbundwerkstoff, insbesondere für Konstruktionsteils und Brennstoffhüllen in Kernreakt oren .
Die Erfindung betrifft einen korrosionsfesten Verbundwerkstoff für insbesonders Konstruktionsteile und Brennelementhüllen in Kernreaktoren. Im besonderen betrifft die Erfindung einen Verbundwerkstoff mit einem Trägerwerkstoff aus Vanadiumbasislegierung und einem Überzugswerkstoff aus Molybdän oder Molybdänlegierungen, der gegenüber flüssigem Matrium von 500 bis 800°C korrosionsbestandig ist.
Bei der lierstellung doppelwandiger Rohre für Brennstoffhüllen ist es bekannt, auf ein inneres Rohr aus z.B. Zirkoniumleigerungen als Trägerwerkstoff ein äusseres Sehr dünnes Stahlrohr aufzuschrumpfen (DAS 1 146 832). Es sind auch Versuche bekannt geworden, doppelwandige Hüllrohre mit Außenmantel aus Edelstahl und einem innenrohr aus reinem Vanadium mit hers te.Llungsbedingten Verunreinigungen herzustellen. Mierbei warde jedoch nur ein unzureichender Verbund erzielt. Ls ist ferner bekannt, Vanadiumt@gierungen als Werkstoff zur Herstellung von Brennelementhüllrohren und Konstruktionsteilen in Kernreaktoren einzusetzen ( US-Patent 2 863 818 und 2 886 431).
Derartige Legierungen mit beispialsweise 2,5 bis 15 @ Titan, 0,5 bis 10 % Niob, Rost Vanadium, weisen eine Reihe von Digenschaften auf, die sie zum einsatz in schnellen Brutreaktoren befähigen. Unter diesen wertvollen Eigenschaft stehen im Vordergrund der geringe Einfangquerschnitt von Vanadium für schnelle Neutronen, k@ine Versprödung unter M@utronchstrahlung bei erhöhter Temperatur, hohe Kriechfestigkeit bei Temperaturen von 500 bis 900°C und gute Verträglichkeit mit oxidischen Kernbrennstoffen.
Neben den vorgenannten günstigen Eigenschaften eines derartigen Hüllwerkstoffes aus Vanadiumlegierungen befriedigt jedoch dessen Korrosionsverhalten noch nicht in allen Fällen.
Insbesondere ist die Korrosionsfestigkeit gegenüber flüssigen Natrium bei Botriebstemperaturen von 500 bis 800°C nicht genügend.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Korrosionsfestigkeit von Verbundwerkstoffen, wie Konstruktionsteile und Brennstoffhüllrohre in Kernreaktoren zu verbessern und gegen flüssiges Natrium optimal korrosionsgeschützte Verbundwerkstoffe bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sicht die Erfindung einen V@rbundwerkstoff für Konstruktionstel@e und Brennelementhüllen mit einem Trägerwerkstoff guter mechanischer Festigkeit und einem gegen flüssigen Natrium korrosionsfeston Außenwerkstoff vor.
Der erfindungsgemässe Verbundwerkstoff ist d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass der Trägerwerkstoff eine Vanadiumlegierung und der Außenwerkstoff ein gegen flüssigen Natrium korrosionsfester Überzug aus Molybdän oder Molybdänlegierung ist.
Als Vanadiumlegierungen eignen sich in dem erfindungsgemässen Verbundwerkstoff Legierungen des Vanadiums mit wenigstens einem der Legierungselemente Titan, Niob, Zirkonium, Chrom, Molybdän, Tantal, Wolfram, Aluminium, Kobalt, Nickel, Beryllium, Silicium, Eisen, Yttrium und Seltene Erdmetalle.
Diese Elemente können dabei mit dem Vanadium in folgenden.
Mengen legiert sein: 0,1 bis 50 % Titan, 0 bis 40 % Niob, 0 bis 10 % Zirkonium, 0 bis 20 c7, Chrom, 0 bis 25 % Molybdän, O bis 20 % Tantal, 0 bis 20 % Wolfram, 0 bis 15 % Aluminium, 0 bis 10 % Nickel, 0 bis 3 % Silicium, 0 bis 10 ,° Eisen, O bis 1 % Yttrium oder Seltene Brdmetalle, Rest Vanadium mit herstellungsbedingten Verunreinigungen, insbesondere nicht mehr als 0,3 % Sauerstoff, nidt mehr als 0,1 % Kohlenstoff und nicht mehr als 0,1 % Stickstoff, jedoch in der .Summe dieser drei Elemente nicht mehr als 0,3 %.
Geeignete Vanadiunibasislegierungen sind daher beispielsweise Vanadiumlegierungen mit bis zu 25 CJ Titan und bis 5 tJ Niob.
Beispielsweise Vanediumlegierungen mit bis zu 20 % Chrom oder Molybdän; Vanadiumlegierungen mit bis zu 25 % Titan und bis 5 % Niob; oder Vanadiumlegierungen mit hohen Gehalten an Niob, wie 25 bis 40 % Jiiob, 3 bis 15 % Titan, 15 bis 25 tJ Molybdän, bis 5 % Chrom, bis 3 % Silicium, Rest Vanadium mit üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen, insbesondere nicht mellr als 0,3 % Sauerstoff, nicht mehr als 0,1 % Kohlenstoff und nicht mrhr als 0,1 % Stickstoff, jedoch in der Summe dieser drei Elemente nicht mehr als 0,3 %. In besonders günstiger Weise eignen sich Vanadiumlegierungen mit 1 bis 20 % Titan, 0 bis 20 i Niob, Rest Vanadium, beispielsweise 3 Ggo Titan, 15 % Biob, R*st Vanadiuia mit 0,05 bis 0,1 GX Sauerstoff, bs 0,05 % Kohlenstoff und bis 0,05 % Stickstoff. Derartige Legierungen besitzen eine hervorragendc Kriechfestigkeit.
Für die Auswahl der als Überzug zu verwendenden äusseren Werkstoffkomponente des Verbundwerkstoffes ist der beabsichtigte Einsatzzweck des Verbundwerkstoffes maßgebend, d.h.
der aufzubringende Außenwerkstoff muß im Temperaturbereich von 500 bis 6000C gegenüber strömendem Natrium beständig sein.
Diese Bedingung erfüllt in günstiger preise Molybdän und molybdanreiche Legierungen. Aus der nachstehenden Tabelle geht beispielsweise der geringe Korrosionsverlust von Nelybdän in strömendem Natrium in Vcrgleich zu Vanadiumlegierungen hervor.
Werkstoff Korrosiensverlust in strömendem Natrium bei 600°C (Sauerstoffgehalt 5-10 ppm) Vanadiumlegierung mit 3 -8 120 . 10 5mg/cm2 . h Titan und 15 o Niob Vanadiumlegierung mit 2,5 % Chrom 70 . 10 5mg/cm2 . h Molybdän mit 1 % Titankarbid 15. 10-5 mg/cm². h und Zirkoniumkarbid Während ferner Vanadium und seine Legierungen durch Aufnahme von Verunreinigungen - vor allem Sauerstoff- aus dem Natrium verspröden, ist dies bei Molybdän und seinen Legierungen in flüssigem Natrium hingegen nicht der Fall. Flüssiges Natrium wird in schnellen Brutreaktoren als Kühlmedium verwendet.
Derartige Natriumschmelzen enthalten technisch nicht vermeidbare geringe Mengen an Sauerstoff, im allgemeinen etwa 0,001 % Na2O.
Für den Plattierungswerkstoff aus SrlolybdCin oder SfIolybdänlegierungen gilt ferner, dass in ihm in jedem Falle ein bei stimmter Wert für die Gehalte an Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff eingehalten werden muss. Und zwar müssen diese Elemente in Mengen von jeweils kleiner als 0,01 Vo vorliegen.
Jenn diese Elemente in grösseren Mengen als jeweils 0,01 % in dem metallischen Überzugswerkstoff aus Molybdän oder Molybdänlegierungen enthalten sind, müssen sie in eine unschädliche Form übergeführt werden. Im Sinne der Erfindung ist unter unschädlicher Form das Vorliegen von Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff in solchen Verbindungen zu verstehen, die bei hohen Temperaturen ( Verarbeitungstemperaturen) gegenüber der Vanadiumlegierung beständig sind. Beispielsweise werden Gehalte über 0,01 % Kohlenstoff in Molyd#än oder Nolybdänlegierungen durch Zugabe der zehnfachen Menge Niob oder der fünffachen Menge Titan in eine unwirksame Carbidform übergeführt. Gehalte über 0,01 % Stickstoff werden durch Zusatz der zehnfachen Menge Niob oder Zirconium oder der fünffachen Menge Titan oder Vanadium in eine unwirksame Ni-tridform übergeführt, während Gehalte über 0,01 % Sauerstoff mit der 1 bis 1,5-fachen Menge Aluminium oder der 4 bis 6-fachen Liege Yttrium, der 1,5- bis 2-fachen lenge Titan oder der g bis 4-fachen lienge Zirconium in eine unschädliche Form gebracht werden. Darüber hinaus wird auch durch derartige feinverteilte Dispersionen, die sich bei den Verarbeitungetemperaturen nicht in der Matrix lösen, das unerwünschte Kornwachstum in der [)berzugsschicht aus Molybdän oder Molybdänlegierungen verhindert. Demzufolge besteht der erfindungsgemässe Verbundwerkstoff aus einem Trägerwerkstoff aus Vanadiumlegierung und einem korrosionsfesten Überzug aus Molybdän oder Molybdänlegierungen der Zusammensetzung: je O bis 5 % Kobalt, Zirconium, Niob, Aluminium, Yttrium, Nickel, zusammen jedoch nicht mehr als 10 9'o, je 0 bis 10 % Vanadium, Titan, Chrom, Mangan, Eisen, Wolfram, zusammen jedoch nicht mehr als 20 9t, je 0 bis 0,5 % Beryllium, Bor, Silicium, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, zusammen jedoch nicht mehr als 1 %, Rest Molybdun.
Dabei darf der Gehal-t an Kohlens-toff, Stickstoff und Sauerstoff in dem erfindungsgemäss zu verwendenden metallischen Aussenwerkstoff den Wert von 0,01 % für jedes Element nicht übersteigen oder es muss, sofern der Wert von jeweils 0,01 % überschri-Lten wird, das jeweilige Element in einer gebundenen, unschädlichen Form vorliegen.
Besonders geeignete Molybdänlegierungen haben beispielsweise die Zusammensetzung: 0,5 % Titan, Rest Molybdän mit zusammen höchstens 0,1 % Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff; ferner 2 % Vanadium oder Wolfram, Rest Molybdän mit weniger als je 0,01 % Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff; weiterhin 0,3 ,v' Niob, Rest Molybdän mit weniger als je 0,01 % Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff; schliesslich 0,1 % Zirconium, Rest Molybdän mit weniger als je 0,01 : Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff.
binde zusätzliche Mischkristallhärtung kann in dem erfindungsgemäß zu verwendenden Überzug aus Molybdänlegierung durch Zülegierung von Chrom, Vanadium, Mangan, Eisen, Titan und/oder Kobalt erzielt werden. Die Elemente Chrom, eisen und Kobalt bewirken darüber hinaus eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit in flüssigem Natrium, können allerdings auch die Verformbarkeit des Verbundstoffs erschweren.
Wenn die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff in gebundenen und den Wert von 0,01 ; übersteigenden Gehalten vorliegen' wirken sie kornfeinend und verbessern die Kriechfestigkeit der Molybdänlegierung. Bezüglich dieser Wirkungen können die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff auch durch Beryllium, Silizium und Bor ersetz-t werden, sofern auch diese elemente mit den entsprechenden Mengen Titan, Zirkonium, Vanadium, iliob, Aluminium und Yttrium kombiniert werden. Die Menge der letztgenannten Metalle wird ebenfalls aufgrund der Stöchiometrie aus der zugesetzten Menge Beryllium, Silizium bzw. Bor errechnet. Ganz allgemein bewirken Zusätze von Titan und Zirkonium eine Steigerung der Festigkeit von Molybdän und Molybdänlegierungen, wie auch allgemein die entstehenden Hartstoffphasen ein feineres Kristallkorn der Molybdänlegierung und damit eine bessere Duktilität und Verformbarkeit herbeiführen. Darüber hinaus hindern die Hartstoffphasen auch das Kornwachstum der Molybdänlegierungen bei erhöhter Temperatur.
Die lleriellung des erfindungsgemässen Verbundwerkstoffes aus einem Trägerwerkstoff aus Vanadiumlegierung und einem korrosionsfesten Überzug aus Molybdän oder Molybdänlegiernng kann nach üblichen und an sich bekannten Verfahren erfolgen, d.h. es kommen die beknnnten Verfahren des gemeinsamen Strangpressens in Frage, wie auch Verfahren, die zur Rohrherstellung von getrennt hergestellten Innen- und Aussenrohren ausgehen und einen Verbundwerkstoff im Aufschrumpfverfahren herstellen. Für die Herstellung von anderen erfindungsgemäss korrosionsgesch1itzten Konstruktionsteilen aus Vanadiumbasislegierungen können ebenfalls an sich bekannte Verfahren herangezogen werden, z.B. für Stangen und andere Profile das gemeinsame Strangpressen oder das Anschrumpfen sowie für Bleche, Bänder und Platinen das Vlalzplattieren oder das Explosionsplattieren. Da die mechanischen Sigenschaften von Molybdän und Molybdänlegierungen sich von denen der Vanadiumlegierungen des erfindungsgemäss zu verwendenden Verbundwerkstoffes wenig unterscheiden, bereitet die Fertigung von mit Molybdän oder Molybdänlegierungen plattierten Rohren aus Vanadiumlegierungen in einigen Fertigungsstufen geringere Schwierigkeiten gegenüber einer korrosionsschützenden I'lattierungsschicht aus z.B. Weicheisen. Insbesondere ist es einfacher, Zentrizität und Rundheit der beiden Schichten zu gewährleisten.
Dci der Aufbringung des metallischen Außenwerkstoffes sind jedoch bestimmte und an sich bekannte Eigenschaften der Vanadiumlegierlmgen zu beachten. So dürfen die als Korrosionsschutzschicht erfindungsgemäss zu verwendenden Molybdänlegierungen nur geringe und jeweils 0,01 % nicht über schreitende Mengen der Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff und S-ticks-toff enthalten. Diese elemente bilden, vor allem unter den beim gemeinsamen Strangpressen angewendeten Bedingungen, mit der Vanadiumlegierung des Trägerwerkstoffes zusammen spröde Zwischenschiten, welche die nachfolgende rißfreie Kaltverformung des Verbundwerkstoffes unter Umständen unmöglich machen.
Lassen sich die genannten Verunreinigungen im Ausgangsmaterial nicht vermeiden, so müssen sie durch Zusatz geeigneter Elemente in solche Verbindungen übergeffihrt werden, die mit dem Vanadium unter den gegebenen Bedingungen nicht reagieren können.
Beispielsweise kann der Kohlenstoff durch stöchiometrische Zugaben von Niob oder Titan in die unschädliche Form der Niob-oder Titancarbide übergeführt werden.
Bei der Verarbeitung der Vanadiumlegierungen zu dem erfindungegassen Verbundwerkstoff werden relativ hohe Temperaturen angewendet, z.B. 110000 beim Strangpressen. 100000 für Rekristallisationsglühungen. Die erfindungsgemäss zu verwendenden Korrosionsschutzschichten aus Molybdän oder Molybdänlegierungen neigen unter diesen Bedingungen zur hornvergröberung. Grobkörnige Werkstoffe lassen sich jedoch schlemt oder gar nicht spanlos verformen. Das unerwünschte Kornwachstum kann daher durch feinverteil-te stabile Dispersionen verhindert werden, die bei den angewandten Temperaturen sich nicht in der IIatrix lösen, beispielsweise durch Niobcarbid, Titancarbid, Zirkoniumcarbid oder Aluminiumoxid.
Werden diese Verbindungen durch Zusatz der entsprechenden Metalle bewirken, so ist in diesen Verbindungen auch der unerwünschte Gehalt an Kohlenstoff und Sauerstoff in eine unschädliche Form übergeführt.
Der erfindungsgemässe Verbundwerkstoff weist Vorteile auf und vereinigt die günstigen :E'igenschaf-ten von Vanadinlegierungen, nämlich hohe Zeitstandfestigkeit bei 550 - 900°C, vor allem bei langen Zeiten, gute Verträglichkeit mit oxidischen, carbidischen und nitridischen Kernbrennstoffen, geringer Sinfangquerschnitt für schnelle Neutronen und keine Versprödung unter Reaktorbestrahlung, mit dem günstigen Korrosionsverhalten von Molybdän und molybdänreichen Legierungen in flfieisigem Natrium von 550-900°C.
Die erfindung wird an den nachstehenden Beispielen näher erläutert.
Beis-piel 1 Zur Herstellung eines Hiillrohres für Reaktorbrennelemente aus dem erfindungsgemässen Verbllndwerkstoff wird in folgender Weise vorgegangen, wobei mit den Ziffern auf die Bezugszeichen der Abbildung ( Längschnitt einer schematischen Darstellung) eingegangen wird. ist einen Rundbolzen (1) aus einer Vanadiumlegierung mit 3 % Titan, 15 Vo Niob, Rest Vanadium mit einer geeigneten axialen Bohrung wird ein entsprechend gestalteter Bolzen (2) aus Molybdänlegierung passend gesteckt und der erhaltene Duplexbolzen an beiden endflächen und den inneren und äusseren liantelflächen mit einem Oxidationsschutzmxantel (3) aus Stahl versehen. Die einzelnen Bolzen sowie die fitahlmantelteile wurden in einer vorhergegangenen Behandlung gereinigt und entfettet. Der Mantelteil der Stirnfläche ist konisch ausgebildet und der Mantalteil der Bodenfläche besitzt einen eingeschweissten Rohrstutzen (4) zum Anschluss an eine Evakuierungsvorrichtung. Alle Stoßstellen (5) des ahlmantels sind verschweisst. Nach Evakuierung des Bolzenaggregates wird die Evakuierungsleitung luftdicht zugeschweisst. Der eingemantelte Duplex-Bolzen wird etwa im Verhältnis 10:1 zu einem Rohr verpresst. damit dio Fresskräfte zur Verformung der hochwarmfesten Vanadiumlegierung nicht zu hoch werden, wird der Bolzen für den Pressvorgang auf mindestens 1100°C aufgeheizt, zur Vermeidung breiter Reaktionszonen zwischen Mantelwerkstoff aus Molybdänlegierung und Vanadiumlegierung soll die Bolzentemperatur jedoch nicht höher als 135000 sein. Das verpresste Duplexxrohr wird nach Entzunderung, Entfernung des Eisenmantels und einer entfestigenden Vakutimglühung kalt mittels bekannter Verfahren, wie z.B. Pilgerwalzen oder Rohrziehen, weiterverarbeitet.
Die durch die Kaltverarbeitung bewirkte Verfestigung des Duplex-Rohres wird durch Glühungen im Vakuum beseitigt.
Die Dicke des Überzugs aus Molybdän oder Molybdänlegierungen wird so bemessen, dass sie innerhalb der vorgesehenen Verwendungszeit des Fertigteils noch nicht völlig durch die Korrosion abgetragen wird. Andererseits sollte sie auch nicht dicker sein als aufgrund des Korrosionsabtrags erforderlich, weil Molybdän einen höheren Einfangquerschnitt für schnelle MeuL;ronen lc-t als Vanadium, wie cLUS der folgenden Q:ibelle hervorgeht.

Werkstoff Einfangquerschnitt für Neutronen

von 0,1 MeV Energie

Vanadium 10 mbarn

Vanadium-Titan-

Niob-Legierungen 8 - 20 "

Molybdan 71 "

Beispiel 2 Zur Herstellung von Konstruktionsteilen wird ein Blech aus einer Vanadiumlegierung mit 3 ;; Titan, 1 , Silizium, 0,08 % Sauerstoff und je bis 0,05 % Stickstoff und Kohlenstoff, Rest Vanadium, zwischen zwei Bleche aus unlegiertem und weniger als je 0,01 % Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff enthaltendes Molybdän gelegt. Dieses Paket wird in einen Oxidationsschutzmantel aus rostfreiem Chrom-Nickel-Stahl gepackt, wobei zwischen Oxidationsschutzmantel und Molybdän-Blech zweckmässigerweise Berylliumoxid gestreut wird, damit sich der Mantel später leichter wieder entfernen lässt. Der Oxidationsscllutzmantel wird luftdicht zugeschweisst und die Anordnung bei 110000 in einem Stich um mindestens 50 % abgewalzt. Dabei verschweisst das Molybdän mit der Vanadiumlegierung, wodurch eine einwandfreie metallische bindung erzielt wird, während der ()xidationschutzmantel leicht abgezogen werden kann. Der Verbundwerkstoff Iässt sich - unter entsprechenden Zwischenglühungen - leicht kal- weiterverformen und kann beispielsweise zu Abstandhaltern für Brennstäbe in Natrium-gekühlten Reaktoren verarbeitet werden.
Als berzugswerkstoff können in den Beispielen 1 und 2 sowohl unlegiertes Molybdän als auch Molybdänlegierungen verwendet werden. Enthält jedoch das Molybdän mehr als je 0,01 % Kohlenoff, Stickstoff und Sauerstoff, so muss die jeweils über 0,01 Ä hinausgehende Menge in stabile, unschädliche Verbindungen überführt werden. Kohlenstoff kann durch die 5-fache enge Titan oder die 10-fache Menge Niob, Stickstoff durch die 10-fache Menge Zirkonium oder Niob oder die 5-fache enge Vanadium oder Titan in unschädliche Verbindungen übergeführt werden. Ferner eignen sich hierfür prinzipiell auch Hafnium, Thorium, Tantal und Uran, die jedoch aus neutronenökonomischen Gründen weniger erwünscht sind.
Sauerstoff kann durch die 1 bis 1,5-fache Menge Aluminium, die 4 bis 6fache Menge Yttrium, die 1,5 bis2-fache Menge Titan oder die 3 bis 3-fache Menge Zirkonium in unschädliche Verbindungen übergeführt werden. Ferner eignen sich Lanthan und die Lanthaniden sowie Mafnium, Thorium und Uran, die jedoch aus neutronenökonomischen Gründen wenig er erwünscht sind Zusätze von Titan und Zirkonium bewirken ausserdem noch eine Festigkeitssteigerung, wie die folgende Tabelle zeigt:

Werkstoff 100h-Zeitstand-

festigkeit bei 980°C

Unlegiertes Molybdän (nicht 15,4 kp/mm²

Mo + 0,5 % Ti (re

(kri- 37 "

Mo + 0,5 % T Ti + 0,07 % Zr (stal- 49 II

(lisiert

Durch weitere Zusätze von Kohlenstoff zu legiertem Molybdän der vorstehenden Tabelle tritt nochmals eine Sestigkeitssteigerung auf, wie die folgende Tabelle zeigt.

Werkstoff 100h-Zeitstandfestigkeit

bei ~~~~~ bei @@@@@

2

Mo + 0,5 sie Ti + 004 , l (: )re- 7,4 kp/mm²

Mo + 0,5 % Ti + 0,024 % C )kri- @9,6

)stall.

Claims

Patentansprüche

1) Korrosionsfester Verbundwerkstoff, insbesondere für Konstruktionsteile und Brennstoffhüllen in Kernreaktoren mit einem "rägerwerkstoff guter mechanischer estigkeit und einem gegen Reaktorkühlmittel korrosionsfesten metallischen Aussenwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerwerkstoff eine Vanadiumlegierung und der Aussenwerkstoff ein gegen flüssiges Natrium korrosionsfester Überzug aus Molybdän oder Molybdänlegierung ist.

2) Korrosionsfester Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kussenwerkstoff Molybdän oder eine Molybdänlegierung mit weniger als jeweils 0,01 Vo Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, oder bei 0,01 /0 jeweils übersteigenden Gehalten in unschädlicher, gebundener Form vorliegender Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff ist.

3) Korrosionsfester Verbundwerkstoff nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine iIolybdä.nlegierung der Zusammensetzung je 0 bis 5 % Kobalt, Zirconium, Niob, Aluminium, Yttrium, Nickel, zusarniflen jedoch nicht mehrmals 10 %; je 0 bis 10 % Vanadium, Titan, Chrom, Mangan, Eisen, Wolfram, zusammen jedoch nich mehr als 20 f; je 0 bis 0,5 % Beryllium, Bor, Silicium, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, zusammen jedoch nicht mehr als 1 %; Rest Molybdan.

4) Korrosionsfester V--rbundwerkstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Trägerwerkstoff aus Vanadiumlegierung mit Gehalten von 0,1 bis 50 % Titan 0 " 40 % Niob 0 1l 10 % Zirconium 0 " 20 % Chrom 0 " 25 % Molybdän 0 20 ts Tantal 0 w 5 % Hafnium 0 20 t; Wolfram 0 " 15 % Aluminium 0 " 10 % Nickel 0 " 3 % Silicium 0 " 10 % Eisen 0 " 1 % Yttrium und/oder Seltene Brdmetcille Rest Vanadium mit herstellungsbedingten Verunreinigungen, insbesondere nicht mehr als 0,3 tJ Sauerstoff, nicht mehr als 0,1 % kohlenstoff, nicht mehr als 0,1 % Stickstoff, zusammen jedoch nicht mehr als 0,3 %.

5) Korrosionsfester Verbundwerkstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Trigerwerkstoff aus Vanadiumlegierung der Zusammensetzung 0,5 bis 20 % Titan 0 " 20 % Niob Rest Vanadium mit herstellungsbedingten Verunreinigungen insbesondere nicht mehr als 0,3 f> Sauerstoff nicht mehr als 0,1 % Kohlenstoff, nicht mchr als 0,1 % Stickstoff, zusammen jedoch nicht mehr als 0,3 %.