DE2929811A1

DE2929811A1 - Adjusting bar for core of nuclear reactor - where bar has row of nickel alloy rollers rotating on nickel alloy shafts for min. abrasion when rollers contact bundles of fuel rods

Info

Publication number: DE2929811A1
Application number: DE19792929811
Authority: DE
Inventors: Yutaka Fukui; Yoshimitsu Tobita
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1979-07-23
Publication date: 1980-02-28
Also published as: SE7906295L; JPS5517403A

Abstract

The bar carries a row of rollers which each rotate on a shaft when in contact with bundles of nuclear fuel rods, and the rollers prevent the bundles from toughing the adjusting bar. Rollers contain by wt. 0.01-2% C; 0.2-10% Si; 2% max. Mn; 5-26% Cr; 1-25% Fe; either 0.5-10% B or 0.2-8% W; 1-21% Mo; 10% max. Nb; 2% max. Ti; 1% max. Al; remainder Ni; and this alloy has a Vickers hardness (VH) above 300. Shafts are made of an alloy contg. 0.02-0.2% C; 0.1-2% Si; 0.1-2% Mn; 13-26% Cr; 2-25% Fe; 1-21% Mo; 8% max. W; 8% max. Nb; 1% max. Al; 2% max. Ti; remainder Ni; and a VH above 300. When boron is used in alloy, over 95% of the boron pref. has mass number 11; and both alloys are pref. subjected to plastic deformation by cold work producing over 20% redn. in cross-section. The alloys contain no cobalt which can cause radioactive contamination of the coolant when abraded particles of the alloys fall into the coolant.

Description

Kernreaktor-Stellstab Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gleitmechanismen und insbesondere auf einen Stellstab für einen Kernreaktor. Nuclear Reactor Actuator Rod The invention relates generally to slide mechanisms and in particular on a control rod for a nuclear reactor.

Allgemein sind in den Kern eines Kernreaktors eingefügte Stellstäbe jeweils mit einer Mehrzahl von Rollen versehen, die an deren oberen und unteren Endteilen angebracht und von Zapfen zur Drehung getragen sind, um zu ermöglichen, daß jeder Stellstab stabil in seiner Lage im Kern relativ zu den den Kern bildenden Brennstabbündeln gehalten wird. Generally, rods are inserted into the core of a nuclear reactor each provided with a plurality of rollers attached to their upper and lower End pieces are attached and carried by pivots for rotation to enable that each control rod is stable in its position in the core relative to the core forming Fuel rod bundles is held.

Die Zapfen und Rollen der Stellstäbe wurden bisher aus Kobaltbasislegierungen hergestellt. Die zur Bildung der Rollen verwendete Kobaltbasislegierung hat einen hohen Kohlenstoffgehalt von 1,0 Gew. %, so daß sie viele Karbide enthält und eine hohe Härte hat. Sie weist auch einen hohen Chromgehalt von 28 Gew. % auf und hat die Eigenschaft, daß sie gegenüber einer durch eine Flüssigkeit hoher Temperatur und hohen Drucks verursachten Korrosion hochgradig beständig ist. The pins and rollers of the adjusting rods were previously made of cobalt-based alloys manufactured. The cobalt base alloy used to form the rollers has one high carbon content of 1.0 wt%, so that it contains many carbides and one has high hardness. It also has a high chromium content of 28% by weight the property, that they opposite one through a liquid corrosion caused by high temperature and pressure is highly resistant.

Indessen hat die zur Bildung der Zapfen verwendete Kobaltbasislegierung einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt als die Legierung für die Rollen, nämlich 0,15 Gew. %, wegen der Notwendigkeit des Erreichens einer hohen Funktionsfähigkeit. Sie hat auch einen niedrigeren Chromgehalt als die Legierung für die Rollen, nämlich 21 Gew. %, und ist gegenüber Abrieb und Korrosion nicht weniger beständig als die Legierung für die Rollen. Meanwhile, the cobalt-based alloy used to form the tenons has a lower carbon content than the alloy for the rollers, namely 0.15 Wt% because of the need to achieve high functionality. she also has a lower chromium content than the alloy for the rollers, viz 21% by weight, and is no less resistant to abrasion and corrosion than that Alloy for the rollers.

Jedoch weisen diese Legierungen hohe Kobaltgehalte, nämlich etwa 65 Gew. % im Fall der Legierung für die Rollen und etwa 50 Gew. % im Fall der Legierung für die Zapfen auf. However, these alloys have high cobalt contents, namely about 65% by weight in the case of the alloy for the rollers and about 50% by weight in the case of the alloy for the tenons on.

Wegen dieses hohen Kobaltgehalts hatten die bekannten Zapfen und Rollen den Nachteil, daß Abrieb aufgrund des Verschleißes der Rollen und Zapfen während ihres Einsatzes erzeugt wird und der in das Kühlmittel gelangte Abrieb durch induzierte Radioaktivität während dessen Umlaufs radioaktiv wird, wodurch das primäre Kühlwasser eines Kernreaktors durch Radioaktivität kontaminiert wird.Because of this high cobalt content, the known had pins and rollers the disadvantage that abrasion due to the wear and tear of the rollers and journals during their use is generated and the abrasion that got into the coolant is induced by Radioactivity becomes radioactive during its orbit, creating the primary cooling water of a nuclear reactor is contaminated by radioactivity.

Um dieser Lage Rechnung zu tragen, wurden verschiedene Maßnahmen einschließlich Untersuchungen der Qualität des primären Kühlwassers eines Kernreaktors und der Vorsehung von Wasserentsalzen im Reaktorsystem ergriffen. Jedoch sind die bisher erprobten Maßnahmen nicht von der Art, den Fehler ein für allemal zu beseitigen, und ließen daher viel zu wünschen breit. In order to take this situation into account, various measures have been taken including studies of the quality of the primary cooling water of a nuclear reactor and the provision of water desalination in the reactor system. However, they are previously tried measures not of the kind to eliminate the error once and for all, and therefore left much to be desired.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleitmechanismus oder insbesondere einen Stellstab eines Kernreaktors zu entwickeln, der gegenüber Korrosion in reinem Wasser hoher Temperatur und hohen Drucks hochgradig beständig und hochgradig verschleißbeständig ist und keine Möglichkeiten zur Erzeugung einer induzierten Radioaktivität aufweist. The invention is based on the object of a sliding mechanism or in particular to develop a control rod of a nuclear reactor, the opposite Corrosion in pure water of high temperature and high pressure is highly resistant and is highly wear-resistant and has no means of producing a has induced radioactivity.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gleitmechanismus mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die in gegenseitigem Kontakt gehalten werden und zur gleitenden Bewegung geeignet sind, wobei das erste Bauteil feststehend und das zweite Bauteil gleitbar ist, und insbesondere sind Gegenstand der Erfindung Rollen und Zapfen eines Stellstabes eines Kernreaktors, wobei die Rollen dem zweiten Bauteil entsprechen und von den Oberflächen des Stellstabes nach außen vorragen und rotieren, wenn sie in Kontakt mit Brennstabbündeln gebracht werden, während der Stellstab zwischen die den Kern des Kernreaktors bildenden Brennstabbündel eingeführt wird, um einen gegenseitigen Oberflächenkontakt zwischen dem Stellstab und den Brennstabbündeln zu vermeiden, wobei die Zapfen jeweils in die Mittenöffnungen der Rollen zwecks deren drehbarer Halterung eingeführt sind. The invention relates to a sliding mechanism having a first Component and a second component, which are held in mutual contact and capable of sliding movement, the first component being stationary and the second member is slidable, and in particular are the subject of the invention Rollers and journals of an actuator rod of a nuclear reactor, the rollers being the second Component correspond and protrude from the surfaces of the rod to the outside and rotate when brought into contact with fuel bundles while the control rod is inserted between the fuel rod bundles forming the core of the nuclear reactor is to ensure mutual surface contact between the actuating rod and the fuel rod bundles to avoid the pin in each case in the center openings of the rollers for the purpose whose rotatable holder are introduced.

Erfindungswesentlich ist, daß die Rollen jeweils aus einer Legierung mit einer Vickers-Härte über 300 gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,01 - 2 % Kohlenstoff, 0,2 - 10 % Silizium, bis zu 2 % Mangan, 5 - 26 % Chrom, 1 - 25 % Eisen, entweder 0,5 - 10 % Bor oder 0,2 - 8 % Wolfram mit 1 - 21 % Molybdän, bis zu 10 z Niob, bis zu 2 % Titan, bis zu 1 % Aluminium und Rest im wesentlichen Nickel enthält, und daß die Zapfen jeweils aus einer Legierung mit einer Vickers-Härte über 300 gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,02 - 0,2 % Kohlenstoff, 0,1 - 2 z Silizium, 0,1 - 2 % Mangan, 13 - 26 % Chrom, 2 - 25 % Eisen, 1 - 21 % Molybdän, bis zu 8 z Wolfram, bis zu 8 % Niob, bis zu 1 % Aluminium, bis zu 2 % Titan und Rest im wesentlichen Nickel enthält. It is essential to the invention that the rollers are each made of an alloy are formed with a Vickers hardness of more than 300, which are 0.01 - 2% carbon by weight, 0.2-10% silicon, up to 2% manganese, 5-26% chromium, 1-25% iron, either 0.5 - 10% boron or 0.2 - 8% tungsten with 1 - 21% molybdenum, up to 10 z niobium, up to contains 2% titanium, up to 1% aluminum and the remainder essentially nickel, and that the pins are each made of an alloy with a Vickers hardness of over 300 which are 0.02-0.2% carbon by weight, 0.1 - 2 z silicon, 0.1 - 2% manganese, 13 - 26% chromium, 2 - 25% iron, 1 - 21% molybdenum, up to 8 e.g. Tungsten, up to 8% niobium, up to 1% aluminum, up to 2% titanium and the remainder essentially Contains nickel.

Vorzugsweise werden über 95 Gew. % des Bors durch Bor 11 (B ) mit einer Massenzahl 11 gebildet, da dies eine Versprödung der Legierungen auch dann verhindert, wenn sie einer Neutronenstrahlung ausgesetzt sind, und insbesondere ist die Verwendung von Bor, bei dem B11 nahezu 100 % erreicht, am vorteilhaftesten. Preferably, over 95% by weight of the boron is carried by boron 11 (B) a mass number 11 is formed, since this also causes embrittlement of the alloys prevented when they are exposed to neutron radiation, and in particular the use of boron, where B11 approaches 100%, is most advantageous.

Diese Legierungen müssen zunächst genügend Härte aufweisen, da sie gegenüber Verschleiß beständig sein-müssen. Allgemein wird die Härte der Legierungen durch Ausscheid ungshärtung aufgrund der Anwesenheit von Ausscheidungen und durch Mischkristallhärtung der Matrix verursacht. Bei der ersteren sind typisch für die Ausscheidungen Karbide und intermetallische Verbindungen, und bei der letzteren sind die wichtigen Faktoren die Gegenwart von Molybdän, Wolfram und anderen Elementen des Mischkristallverfestigunqstyps und eine wie durch Kaltverformung herbeigeführte Verformungshärtung. Daher wurden drei Typen von Legierungen, nämlich (1) eine Nickelbasislegierung, die Titan und Aluminium enthält und vom zu ~Phasenausscheidungstyp ist, (2) eine Molybdän und Wolfram enthaltende Nickelbasislegierung, die vom Mischkristallverfestigungstyp ist und deren Härte durch Kaltverformung gesteigert wurde, und (3) eine Nickelbasislegierung mit einer durch Erstarrung gebildeten intermetallischen Verbindung des eutektischen Ni3B-Typs als Anwartschaftmaterialien zur Bildung der Rollen und der Zapfen gemäß der Erfindung ausgewählt. Hinsichtlich dieser Legierungen wurde eine Kombination von zwei Legierungen für die Rollen und eine andere Kombination von zwei Legierungen für die Zapfen ausgewählt, und die beiden Gruppen von Legierungen wurden Gleitabriebversuchen in reinem Wasser unterworfen. These alloys must first have sufficient hardness because they must be resistant to wear and tear. In general, the hardness of the alloys by precipitation hardening due to the presence of precipitates and by Solid solution hardening of the matrix causes. The former are typical of the Precipitates carbides and intermetallic compounds, and the latter the important factors are the presence of molybdenum, tungsten and other elements of the mixed crystal strengthening type and one brought about by cold working Deformation hardening. Therefore, three types of alloys, namely (1) a nickel-based alloy, which contains titanium and aluminum and is of the phase precipitation type, (2) a Nickel-based alloy containing molybdenum and tungsten, which is of the solid solution strengthening type and whose hardness has been increased by cold working, and (3) a nickel-based alloy with an intermetallic compound of the eutectic formed by solidification Ni3B type as qualifying materials for the formation of the rollers and the journals according to the Invention selected. Regarding these alloys was a combination of two alloys for the rollers and another combination selected from two alloys for the tenon, and the two groups of alloys were subjected to sliding abrasion tests in pure water.

Die Ergebnisse der Versuche zeigten, daß bestimmte Kombinationen dieser Legierungen die beiden Legierungen hochgradig abriebbeständig machen.The results of the experiments showed that certain combinations of these Alloys make the two alloys highly abrasion resistant.

Die Gründe, warum die Legierung zur Bildung der Rollen auf die oben angegebene Zusammensetzung begrenzt ist, sind folgende: Kohlenstoff ist ein wesentliches Element, um die Legierung im gewünschten Maß abriebbeständig zu machen. Es ist erforderlich, daß die Legierung über 0,01 Gew. % Kohlenstoff enthält, wenn jedoch die Menge dieses Elements über 2 Gew. % liegt, ist keine weitere Steigerung der Abriebbeständigkeit zu erwarten, und die Legierung wird eher spröde. Daher wird für Kohlenstoff der Bereich von 0,01 bis 2 Gew. % gewählt. The reasons why the alloy used to form the rollers on the above specified composition is limited, are the following: Carbon is an essential Element to make the alloy wear-resistant to the desired extent. It is necessary, that the alloy contains more than 0.01% by weight of carbon, but if the amount does so Element is above 2 wt.%, Is no further increase in abrasion resistance expected, and the alloy becomes rather brittle. Hence, for carbon, the Selected range from 0.01 to 2% by weight.

Wie Kohlenstoff steigert Silizium die Abriebbeständigkeit der Legierung. Es ist erforderlich, daß die Menge dieses Elements über 0,2 Gew. % liegt, jedoch macht eine Steigerung der Menge über 10 % die Leqierung spröde. Daher wird der Bereich für Silizium mitO,Zis 10 Gew. % gewählt. Like carbon, silicon increases the alloy's abrasion resistance. The amount of this element is required to be over 0.2% by weight, however an increase in the amount above 10% makes the alloy brittle. Hence the area chosen for silicon with O, Zis 10% by weight.

Chrom steigert die Korrosionsbeständigkeit der Legierung in reinem Wasser hoher Temperatur und hohen Drucks. Es ist erforderlich, daß die Legierung über 5 Gew. % dieses Elements enthält, jedoch bringt eine Steigerung der Menge über 26 Gew. % keine weitere Steigerung der Korrosionsbeständigkeit und macht die Legierung eher spröde. Daher wird der Bereich von 5 bis 26 Gew. % für Chrom gewählt. Chromium increases the corrosion resistance of the alloy in its pure form High temperature and high pressure water. It is necessary, that the alloy contains over 5% by weight of this element, however, brings an increase the amount over 26 wt.% No further increase in corrosion resistance and makes the alloy rather brittle. Therefore, the range from 5 to 26 wt.% Becomes for Chrome chosen.

Eisen ist wesentlich in einer Legierung enthalten, wenn ein Zusatz von Bor zur Legierung in der Form von Ferrobor benötigt wird. Daher ist dann der Zusatz von Eisen zur Legierung unvermeidlich. Der Bereich für Eisen wird mit 1 bis 25 Gew. % gewählt. Iron is essential in an alloy when an additive of boron to alloy in the form of ferroboron is required. Hence then the The addition of iron to the alloy is inevitable. The range for irons is 1 to 25% by weight selected.

Bor bildet eine intermetallische Verbindung des Ni3B-Typs und steigert erheblich die Abriebbeständigkeit der Legierung. Es ist erforderlich, daß die Legierung über 0,5 Gew. % Bor enthält, jedoch ruft eine Steigerung der Menge über 10 Gew. % keine weitere Steigerung der Abriebbeständigkeit hervor und macht die Legierung eher spröde. Boron forms a Ni3B type intermetallic compound and increases significantly increases the wear resistance of the alloy. It is required that the alloy Contains more than 0.5 wt.% boron, but increasing the amount over 10 wt. % no further increase in abrasion resistance and makes the alloy rather brittle.

Daher wird für Bor der Bereich von 0,5 bis 10 Gew. % oder vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew. % gewählt.Therefore, for boron, the range becomes 0.5 to 10 wt% or more preferable 0.5 to 5% by weight selected.

Wolfram und Molybdän sind wesentlich zum Erhalten einer Steigerung der Mischkristallverfestigang der Legierung und zur Steigerung der Abriebbeständigkeit der Legierung. Tungsten and molybdenum are essential to get a boost the solid solution strengthening of the alloy and to increase the abrasion resistance the alloy.

Daher soll Wolfram im Bereich von 0,2 bis 8 (;es. % vorliegen, und Molybdän soll im Bereich von 1 bis 21 Gew. % vorliegen.Therefore, tungsten should be present in the range from 0.2 to 8 (; it.%, And Molybdenum should be present in the range from 1 to 21% by weight.

Titan und Aluminium verursachen eine Ausscheidung der '-Phase in der Legierung zur Erhöhung der Festigkeit der Legierung und verbessern die Abriebbeständigkeit der Legierung. Titanium and aluminum cause the 'phase to precipitate in of the alloy to increase the strength of the alloy and improve the wear resistance the alloy.

Vorzugsweise liegen bis zu 2 Gew. % Titan und bis zu 1 Gew. % Aluminium vor.There are preferably up to 2% by weight of titanium and up to 1% by weight of aluminum before.

Niob steigert die Festigkeit der Legierung und verhessert deren Abriebbeständigkeit. Vorzugsweise enthält die Legierung bis zu 10 Gew. % Niob. Niobium increases the strength of the alloy and improves its abrasion resistance. The alloy preferably contains up to 10% by weight of niobium.

Die Gründe, weshalb die Legierung zur Bildung der Zapfen auf die oben angegebene Zusammensetzung begrenzt ist, sind folgende. The reasons why the alloy used to form the tenons on the The above composition is limited, are as follows.

Kohlenstoff steigert die Festigkeit und die Abriebbeständigkeit der Legierung. Es ist erforderlich, daß die Legierung über 0,02 % Kohlenstoff enthält, jedoch verursacht eine Steigerung der Menge über 0,2 % merklich eine Verringeruna der plastischen Verformbarkeit der Legierung, so daß die Menge dieses Elements bis zu 0,2 Gew. % betragen soll. Carbon increases the strength and abrasion resistance of the Alloy. It is required that the alloy contain over 0.02% carbon, however, increasing the amount over 0.2% noticeably causes a decrease the plastic deformability of the alloy, so that the amount of this element up to be 0.2 wt.%.

Silizium und Mangan werden als Desoxydationsmittel und als Entschwefelungsmittel zugesetzt. Es ist erforderlich, daß diese Elemente in solcher Menge zugesetzt werden, daß sie in der Legierung in einer Menge von mehr als 0,1 Gew. % bleiben. Wenn jedoch die Menge dieser Elemente in der Legierung 2 Gew. % übersteigt, liefern diese Elemente keine zusätzlichen Effekte und machen die Legierung eher spröde und verringern deren Warmverformbarkeit. Daher sollen diese Elemente nur bis zu 2 ew. % vorliegen. Silicon and manganese are used as deoxidizing agents and as desulfurizing agents added. It is necessary that these elements are added in such an amount that that they remain in the alloy in an amount greater than 0.1% by weight. But when if the amount of these elements in the alloy exceeds 2% by weight, these elements provide no additional effects and make the alloy rather brittle and reduce its Hot deformability. Therefore, these elements should only be present up to 2%.

Chrom steigert die Korrosionsbeständigkeit der Legierung in reinem Wasser hoher Temperatur und hohen Drucks. Es ist erforderlich, daß die Legierung dieses Element. in einer Menge über 13 % enthält. Jedoch liefert eine Steigerung der Menge über 26 % keine zusätzlichen Effekte und macht die Legierung eher spröde. Daher soll dieses Elements bis zu 26 Gew. %vorliegen. Chromium increases the corrosion resistance of the alloy in its pure form High temperature and high pressure water. It is required that the alloy this element. contains in an amount over 13%. However, it provides an increase the amount over 26% has no additional effects and makes the alloy rather brittle. Therefore, this element is said to be up to 26% by weight are present.

Eisen, das die plastische Verformbarkeit der Legierung steigert, soll über 2 Gew. % vorliegen. Wenn dessen Menge jedoch 25 Gew. % übersteigt, wird die Korrosionsbeständigkeit der Legierung verringert, so daß die Eisenmenge bis zu 25 Gew. % betragen soll. Iron, which increases the plastic deformability of the alloy, should be more than 2% by weight. However, if its amount exceeds 25% by weight, will the corrosion resistance of the alloy is reduced, so that the amount of iron up to be 25% by weight.

Wolfram und Molybdän steigern die Abriebbeständigkeit der Legierung durch Mischkristallverfestigung. Es ist wesentlich,daß die Legierung wenigstens ein 1 Gew. % Molybdän enthält, und der Bereich für dieses Element soll mit 1 bis 21 ew. % gewählt werden. Wolfram liegt vorzugsweise bis zu 8 Gew. % vor. Tungsten and molybdenum increase the wear resistance of the alloy by solid solution strengthening. It is essential that the alloy be at least contains 1 wt.% molybdenum, and the range for this element should be 1 to 21% can be elected. Tungsten is preferably present up to 8% by weight.

Außerdem sollen die Legierungen zur Bildung der Rollen und Zapfen eines Stellstabes eines Kernreaktors eine Vickers-Härte über 300 aufazeisen, um die Abriebbeständigkeit der Rollen und Zapfen zu steigern und ihre Betriebs lebensdauer zu erhöhen. In addition, the alloys should be used to form the rollers and journals of a rod of a nuclear reactor to a Vickers hardness of over 300 to to increase the abrasion resistance of the rollers and journals and their service life to increase.

Bevorzugte Kombinationen der Zusammensetzungen der Legierungen zur Bildung der Rollen und Zapfen sind im folgenden aufgeführt. Preferred combinations of the compositions of the alloys for Formation of the rollers and journals are listed below.

(1) Eine Kombination, bei der die Rollen aus einer Legierung gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,2 - 2 z Kohlenstoff, 1 - 10 % Silizium, 5- 25 % Chrom, 1 - 10 % Eisen, 0,5 - 10 % Bor und Rest im wesentlichen Nickel enthält, und die Zapfen aus einer ersten Legierung, die gewichtsmäßig 0,05 - 0,2 % Kohlenstoff, 0,2 - 1 8 Silizium, 0,2 - 1 % Mangan, 18 - 26 % Chrom, 15 - 25 % Eisen, 0,2 - 1 % Wolfram, 6 - 12 % Molybdän und Rest im wesentlichen Nickel enthält, oder aus einer zweiten Legierung gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,05 - 0,2 % Kohlenstoff, 0,6 - 2 % Silizium, 0,6 - 2 % Mangan, 13 - 21 % Chrom, 2 - 8 % Eisen, 2 - 8 % Wolfram, 13 - 21 % Molybdän und Rest im wesentlichen Nickel enthält, welche Legierung einer plastischen Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von über 20 % unterworfen ist. (1) A combination in which the rollers are made of an alloy are, which by weight 0.2 - 2 z carbon, 1 - 10% silicon, 5 - 25% chromium, 1 - 10% iron, 0.5 - 10% boron and the remainder essentially nickel, and the Pins made from a first alloy containing, by weight, 0.05-0.2% carbon, 0.2 - 1 8 silicon, 0.2-1% manganese, 18-26% chromium, 15-25% iron, 0.2-1% tungsten, Contains 6 - 12% molybdenum and the remainder essentially nickel, or a second one alloy are formed, which by weight 0.05-0.2% carbon, 0.6-2% silicon, 0.6 - 2% manganese, 13 - 21% chromium, 2 - 8% iron, 2 - 8% tungsten, 13 - 21% molybdenum and the remainder essentially contains nickel, which alloy is a cold plastic working is subject to a cross-section decrease of over 20%.

(2) Eine Kombination, bei der die Rollen aus einer Legierung gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,01 - 0,15 % Kohlenstoff, 0,2 - 1 % Silizium, 0,2 - 1 % Mangan, 15 - 25 % Chrom, 13 - 23 % Eisen, 1 - 5 % Wolfram, 1 - 5 % Molybdän, 0,5 - 2 % Titan, 0,2 - 1 % Aluminium, 4 - 10 % Niob und Rest im >esentlichen Nickel enthält, und die Zapfen aus einer Legierung gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,05 - 0,2 % Kohlenstoff, 0,6 - 2 % Silizium, 0,6 - 2 % Mangan, 13 - 21 % Chrom, 2 - 8 t Eisen, 2 - 8 % Wolfram, 13 - 21 % Molybdän und Rest im wesentlichen Nickel enthält und einer plastischen Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von über 20 % unterworfen ist. (2) A combination in which the rollers are made of an alloy which by weight are 0.01 - 0.15% carbon, 0.2 - 1% silicon, 0.2 - 1% Manganese, 15 - 25% chromium, 13 - 23% iron, 1 - 5% tungsten, 1 - 5% molybdenum, 0.5 - 2% titanium, 0.2 - 1% aluminum, 4 - 10% niobium and the remainder in the> essential nickel contains, and the pins are formed from an alloy, the weight 0.05 - 0.2% carbon, 0.6 - 2% silicon, 0.6 - 2% manganese, 13 - 21% chromium, 2 - Contains 8 t iron, 2 - 8% tungsten, 13 - 21% molybdenum and the remainder mainly nickel and plastic cold deformation with a cross-section reduction of over 20% is subject.

(3) Eine Kombination, bei der die Rollen und Zapfen beide aus einer Legierung gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,05 -0,2 » Kohlenstoff, o,Ç - 2 z Silizium, 0,6 - 2 % Mangan, 13 - 21 t Chrom, 2 - 8 % Eisen, 2 - 8 % Wolfram, 13 - 21 % Molybdän und Rest im wesentlichen Nickel enthält und einer plastischen Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von über 20 % unterworfen ist. (3) A combination in which the rollers and pins both come from one Alloy are formed, which by weight 0.05 -0.2 »carbon, o, Ç - 2 z silicon, 0.6 - 2% manganese, 13 - 21 t chromium, 2 - 8% iron, 2 - 8% tungsten, 13 - 21% molybdenum and the remainder essentially contains nickel and undergoes cold plastic deformation is subject to a cross-section decrease of more than 20%.

(4) Eine Kombination, bei die Rollen aus einer Legierung gebildet sind, die gewichtsmäßiu 0,05 - 0,2 % Kohlenstoff, 0,2 - 1 u Silizium, 0,2 - 1 % Mangan, 10 - 26 % Chrom, 15 - 25 % Eisen, 0,2 - 1 9; Wolfram, h - 21 % Molybdän und Rest im wesentlichen Nickel enthalt und einer plastischen Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von über 20 % unterworfen ist, und die Zapfen aus einer Legierunq gebildet sind, die gewichtsmäßig 0,02 - 0,15 % Kohlenstoff, 0,1 - 1 % Silizium, 0,1 - 1 % Mangan, 15 - 25 % Chrom, 15 - 25 8 Eisen, 1 - 5 % Molybdän, 0,5 - 2 % Titan, 0,1 - 1 % Aluminium, 1 - 10 % Niob und Rest im, wesentlichen Nickel enthält. (4) A combination in which the rollers are made of an alloy which are by weight 0.05 - 0.2% carbon, 0.2 - 1 u silicon, 0.2 - 1% Manganese, 10 - 26% chromium, 15-25% iron, 0.2-19; Tungsten, h - Contains 21% molybdenum and the remainder essentially nickel and a plastic cold deformation is subject to a decrease in cross section of over 20%, and the cones are off an alloy are formed, which by weight 0.02-0.15% carbon, 0.1 - 1% silicon, 0.1 - 1% manganese, 15 - 25% chromium, 15 - 25 8 iron, 1 - 5% molybdenum, 0.5-2% titanium, 0.1-1% aluminum, 1-10% niobium and the remainder, essentially nickel contains.

Die Erfindung wird anhand der in dergeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen: Fig. 1 eine schematische Perspektivdarsteliung eines Stellstabs eines Kernreaktors; Fig. 2 eine Rolle und einen Zapfen, die an dem in Fig. 1 dargestellten Stellstab zu montieren sind; Fig. 3 die Art, in der der Stellstab zwischen den Kern des Kernreaktors bildenden Brennstabbündeln eine fügt ist; Fig. 4 das zum Prüfen der Rollen und der Zapfen verwendete Gleitabriebprüfgerät; Fig. 5 bis 12 Diagramme zur Darstellung der Zahl von Gleitbewegungen in Beziehung zum Abriebverlust; und Fig. 13 eine schematische Darstellung der ergebnisse von Strahlungsversuchen. The invention is based on the embodiments illustrated in the drawing explained in more detail; 1 shows a schematic perspective illustration of a Control staff of a nuclear reactor; Fig. 2 shows a roller and a pin which are attached to the in Fig. 1 are to assemble the control rod shown; Fig. 3 shows the way in which the control rod a fuel rod bundle is inserted between the core of the nuclear reactor; Fig. Figure 4 shows the sliding abrasion tester used to test the rollers and journals; Fig. 5 to 12 are graphs showing the number of sliding movements in relation to the Abrasion loss; and FIG. 13 shows a schematic representation of the results of radiation tests.

Gemäß Fig. 1 weist ein Stellstab 10 Zapfen 12, Rollen 14, einen handgriff 16, Neutronenabsorberstäbe 18, eine Ummantelung 20, Flügel 22, einen Kupplungssockel 24, einen Kupplungslösungshandgriff 26 und einen Ceschwindigkeitsbegrenzer 28 auf. According to FIG. 1, an adjusting rod 10 has pins 12, rollers 14, a handle 16, neutron absorber rods 18, a casing 20, wings 22, a coupling base 24, a clutch release handle 26 and a speed limiter 28.

In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 30 Brennstabbündel. In Fig. 3, reference numeral 30 denotes fuel bundles.

Gemäß Fg. 4 weist das Abriebprüfgerät ein feststehendes Bauteil 40, das stationär ist, und ein gleitendes Bauteil 41 auf, das sich nach links und nach rechts in Gleitbewequng bewegt, während Druck darauf einwirkt. Das feststehend£ Bauteil 40 ist aus einem Teil von 15 mm Durchmesser und 25 mm Länge mit einer Mut von 3,5 mm Breite und 7 mm TIefe und einem Teil von 10 mm Durchmesser und 15 mm Länge zusammengesetzt. Das gleitende Bauteil 41 ist von trazzezförmiger Gestalt und von 12 mm Dicke, wobei die den feststehendend auteil 40 nahe Oberfläche 65 mm lang und 12 mm breit ist, während die vom feststehenden Bauteil abgewandte Oberfläche 85 mm lang und 12 mm breit ist. According to FIG. 4, the abrasion tester has a fixed component 40, that is stationary, and a sliding member 41 that moves to the left and after moved to the right in a sliding motion while pressure is applied to it. The established £ Component 40 consists of a part with a diameter of 15 mm and a length of 25 mm with a gutter 3.5 mm wide and 7 mm deep and a part 10 mm in diameter and 15 mm Composite length. The sliding member 41 is of a trapezoidal shape and of 12 mm thickness, the surface close to the stationary part 40 being 65 mm long and 12 mm wide, while the surface facing away from the fixed component 85 mm long and 12 mm wide.

Die unter Verwendung des in Fig. 4 dargestellten PrSifgeräts durchgeführten Abriebversuche lieferten Ergebnisse, die in den Fig. 5 bis 12 dargestellt sind. Die Versuche wurden in reinem Wasser von hoher Temperatur mit einem Cleitzyklus von 20 Malen je Minute, bei einer Gleitgeschwindigkeit von 3 m/min und unter einem Oberflächenkontaktdruck von 250 N/cm² durchgeführt. Der Abriebverlust stellt das Verhältnis des verringerten Gewichts jeder Probe zu deren Gewicht vor dem Versuch dar. Those performed using the test device shown in FIG Abrasion tests gave results which are shown in FIGS. 5 to 12. The experiments were carried out in pure water at high temperature with a cycle cycle of 20 times per minute, at a sliding speed of 3 m / min and below one Surface contact pressure of 250 N / cm² was carried out. The abrasion loss represents that Ratio of the reduced weight of each sample to its weight prior to testing represent.

Beispiele Die Tabelle zeigt die chemische Zusammensetzung (Gew. %), den Herstellungsweg, das Kaltverformungsverhältnis (Querschnittsabnahme) und die Vickers-Härte (Hv) im letzten Stadium der Proben. Examples The table shows the chemical composition (wt.%), the manufacturing route, the cold deformation ratio (reduction in cross section) and the Vickers hardness (Hv) in the last stage of the specimen.

Tabelle Verfor Probe mungs- No. grand Härte Herstellungs- Chemische Zusammensetzung (%) (Hv) weg C Si Mn N@ Cr Fe W Mo B Ti Al andere 1 0,1 0,5 0,5 Rest 22 19 0,6 9 - - - - 0 230 Vakuumschmelzen - Schmieden-Lösungs- glühbehandlung 2 0,1 0,5 0,5 " 22 19 0,6 9 - - - - 10 290 " 3 0,1 0,5 0,5 " 22 19 0,6 9 - - - - 35 370 " 4 0,1 0,8 0,7 " 17 5 5 17 - - - - 35 430 " 5 0,03 0,2 0,2 " 18 18 3 3 - 1 0,5 Nb:3 0 490 Vakuumschmelzen # Schmieden#Lösungsglüh- behandlung# Anlassen 6 0,04 0,3 0,2 " 19 19 - 3 - 1 0,5 Nb: 5 0 350 " B10 : 7 0,5 3,8 - " 12 4 - - 0,4 - - - 0 600 Atmosphären/ Schmelzen B11: # Schmieden 2 8 0,7 4 - " 20 7 - - B10: - - - 0 580 " 0,5 B11: 2 9 0,7 4 - " 20 7 - - B11: - - - 0 580 " 2,5 Die Proben No. 1 bis 3 sind aus der Nickelbasislegierung, die 22 % Chrom zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit enthält und Molybdän im Mischkristall zur Steigerung der Festigkeit und der Abriebbeständigkeit aufweist.Tabel Verfor Rehearsal No. grand hardness manufacturing Chemical Composition (%) (Hv) gone C Si Mn N @ Cr Fe W Mo B Ti Al others 1 0.1 0.5 0.5 remainder 22 19 0.6 9 - - - - 0 230 vacuum melting - Forging solution annealing treatment 2 0.1 0.5 0.5 "22 19 0.6 9 - - - - 10 290" 3 0.1 0.5 0.5 "22 19 0.6 9 - - - - 35 370" 4 0.1 0.8 0.7 "17 5 5 17 - - - - 35 430" 5 0.03 0.2 0.2 "18 18 3 3 - 1 0.5 Nb: 3 0 490 vacuum melting # Forging # solution heat treatment treatment# Tempering 6 0.04 0.3 0.2 "19 19 - 3 - 1 0.5 Nb: 5 0 350" B10: 7 0.5 3.8 - "12 4 - - 0.4 - - - 0 600 atmospheres / melts B11: # forging 2 8 0.7 4 - "20 7 - - B10: - - - 0 580" 0.5 B11: 2 9 0.7 4 - "20 7 - - B11: - - - 0 580" 2.5 The samples No. 1 to 3 are made from the nickel-based alloy, which contains 22% chromium to increase corrosion resistance and molybdenum in the mixed crystal to increase strength and abrasion resistance.

Die Probe No. 4 ist aus der Legierung der Probe 1 mit einer erhöhten Molzbdänmenge zur Steigerung der Mischkristallverfestigung und damit zur Erhöhung der Festigkeit der Legierung. Sample No. 4 is made from the alloy of sample 1 with a raised Molecular denomination to increase the solid solution strengthening and thus to increase it the strength of the alloy.

Die Proben No. 5 und 6 sind aus der Nickelbasislegierung, die Chrom zur Steigerung der Sorrosionsbeständigkeit und außerdem Aluminium und Titan enthält und einem Anlassen zur Steigerung der Festigkeit und Abriebbeständigkeit unterworfen wurde. Die Probe No. 6 ist die Legierung der Probe 5 ohne Wolfram und enthält Niob in einer geringeren Menge zur Verringerung der Festigkeit und Härte. The samples No. 5 and 6 are made of the nickel-based alloy, the chromium to increase the resistance to corrosion and also contains aluminum and titanium and subjected to tempering to increase strength and abrasion resistance became. Sample No. 6 is the alloy of sample 5 without tungsten and contains niobium in a smaller amount to reduce strength and hardness.

Die Proben No. 7 bis 9 sind aus der Nickelbasislegierung, der Bor und Silizium zur Erzeugung der intermetallischen Verbindung von eutektischem Ni3 B durch Erstarrung in der Legierung zugesetzt wurden. In dieser Legierung verbessert die Erzeugung der intermetallischen Verbindung merklich die Abriebbeständigkeit. In den Proben No: 7-und 8 wird das natürlich existierende Bor der Legierung, wie es ist, zugesetzt, jedoch liegt in der Probe No. 9 das Bor völlig in der Form von B vor. Die Probe No. 9 zeigt fast überhaupt keine Versprödung, auch wenn sie einer Neutronenstrahlung ausgesetzt wurde. The samples No. 7 to 9 are made from the nickel-based alloy, boron and silicon for producing the intermetallic compound of eutectic Ni3 B were added by solidification in the alloy. Improved in this alloy the generation of the intermetallic compound noticeably improves the abrasion resistance. In Samples No: 7- and 8, the naturally existing boron of the alloy, such as it is added, however, sample No. 9 the boron entirely in the form of B before. Sample No. 9 shows almost no embrittlement at all, even if it is one Has been exposed to neutron radiation.

Vergleichsbeispiel 1 Fig. 5 ist ein Diagramm, das das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs zeigt, der unter Verwendung der einer Lösungsglühbehandlung unterworfenen Legierung No. 1 zur Bildung sowohl des gleitenden Bauteils als auch des feststehenden Bauteils durchgeführt wurde. Wie man sehen kann, ist der Abriebverlust des gleitenden Bauteils sehr gering, doch liegt der des feststehenden Bauteils sehr hoch, nämlich bei etwa 1,9 %. Dies zeigt, daß die Kombination dieser Legierung zur Bildung der Rollen und Zapfen eines Stellstabes nicht günstig ist. Comparative Example 1 Fig. 5 is a diagram showing the result of a Sliding abrasion test shows that using a solution heat treatment Subjected Alloy No. 1 to form both the sliding component and of the fixed component was carried out. As you can see is the abrasion loss of the sliding component is very small, but that of the fixed component is very low high, namely at around 1.9%. This shows that the combination of this alloy for Formation of the rollers and pins of an adjusting rod is not favorable.

Vergleichsbeispiel 2 Fig. 6 ist ein Diagramm, das das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs zeigt, der unter Verwendung der einer Lösungsglühbehandlung unterworfenen Legierung No. 1 zur Bildung des feststehenden Bauteils und der einer Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von 10 % unterworfenen Legierung Nu.;2 zur Bildung des gleitenden Bauteils durchgeführt wurde. Das aus der Legierung No. 2 mit einer Härte (Hv) von 290 gebildete gleitende Bauteil hat einen größeren Abriebverlust als das gleitende Bauteil nach dem Vergleichsbeispiel 1 trotz der Ta«dache, daß es die gleiche chemische Zusammensetzung wie das gleitende Bauteil im Vergleichsbeispiel 1 und eine höhere Härte als das gleitende Bauteil im Vergleichsbeispiel 1 aufweist. Comparative Example 2 Fig. 6 is a diagram showing the result of a Sliding abrasion test shows that using a solution heat treatment Subjected Alloy No. 1 to form the fixed component and the one Alloy Nu., Subjected to cold working with a cross-section decrease of 10%; 2 was carried out to form the sliding component. The alloy no. 2 sliding component formed with a hardness (Hv) of 290 has a greater abrasion loss than the sliding component according to Comparative Example 1 despite the fact that it has the same chemical composition as the sliding component in the comparative example 1 and higher in hardness than the sliding member in Comparative Example 1.

Auch wenn das gleitende Bauteil eine höhere Härte als das gleitende Bauteil im Vergleichsbeispiel 1 hatte, hatte das feststehende Bauteil/der Legierung No. 1 im Vergleichsbeispiel 2 einen geringeren Abriebverlust als das feststehende Bauteil im Vergleichsbeispiel 1. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, hat das feststehende Bauteil einen großen Abriebverlust von 1,3 %, was zeigt, daß die Kombination dieser Legierungen zur Bildung der Rollen und Zapfen eines Stellstabes ungünstig ist.Even if the sliding component has a higher hardness than the sliding one Component in Comparative Example 1 had, the fixed component / alloy had No. 1 in the comparative example 2 has a lower abrasion loss than the fixed component in comparative example 1. As can be seen from this figure the fixed component has a large abrasion loss of 1.3%, which shows that the combination of these alloys to form the rollers and pins of an adjusting rod is unfavorable.

Aus den vorstehend beschriebenen Versuchsergebnissen entnimmt man, daß die Kombination der chemischen Zusammensetzungen und der Härte wesentliche Faktoren beim Auswählen der Materialien zur Bildung der Rollen und Zapfen eines Stellstabes sind. From the test results described above, it can be seen that that the combination of chemical compositions and hardness are essential factors when selecting the materials for forming the rollers and journals of an adjusting rod are.

Es sollen nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden. Preferred embodiments of the invention will now be described will.

Beispiel 1 Fig. 7 zeigt das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs, der unter Verwendung eines feststehenden Bauteils, das aus der einer Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von 35 % unterworfenen Legierung No. 4 gebildet war, und eines gleitenden Bauteils durchgeführt wurde, das aus der Aluminium und Titan enthaltenden und anlaßgehärteten Legierung No. 5 gebildet war. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, weisen die beiden Bauteile einen Abriebverlust von weniger als 1 % auf, was zeigt, daß diese Kombination von Legierungen zur Bildung der Rollen und Zapfen geeignet ist. Example 1 Fig. 7 shows the result of a sliding abrasion test which using a fixed component that results from cold deformation alloy no. 4 was formed, and a sliding member made of aluminum and titanium containing and tempered alloy No. 5 was formed. Like this figure can be seen, the two components have an abrasion loss of less than 1% on, which shows that this combination of alloys to form the rollers and tenon is suitable.

Beispiel 2 Fig. 8 zeigt das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs, der unter Verwendung eines feststehenden Bauteils, das aus der Aluminium und Titan enthaltenden Legierung No. 6 gebildet war, und eines gleitenden Bauteils durchgeführt wurde, das aus der einer Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von 10 % unterworfenen Legierung No. 2 gebildet war. Man sieht, daß die beiden Bauteile einen Abriebverlust von weniger als 1 % aufweisen, was zeigt, daß diese Kombination von Legierungen zur Bildung der Rollen und Zapfen geeignet ist. Example 2 Fig. 8 shows the result of a sliding abrasion test which using a fixed component selected from the aluminum and titanium containing Alloy No. 6 was formed, and a sliding component was carried out, that from which is subjected to cold deformation with a cross-section decrease of 10% Alloy No. 2 was formed. It can be seen that the two components show an abrasion loss of less than 1% indicating that this combination of alloys is suitable for forming the rollers and pins.

Beispiel 3 Fig. 9 zeigt das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs, der unter Verwendung eines feststehenden und eines gleitenden Bauteils durchgeführt wurde, die beide aus der einer Saltverformung mit einer Querschnittsabnahne von 35 % unterworfenen Legierung No. 4 gebildet waren. Example 3 Fig. 9 shows the result of a sliding abrasion test which performed using a fixed and a sliding component both from a salt deformation with a cross section of 35% subject alloy No. 4 were formed.

Wie man in der Figur erkennt, ist die Kombination dieser Legierung zur Verwendung als Material für die Rollen und Zapfen geeignet, da der Abriebverlust weniger als 0,6 5 ist.As can be seen in the figure, this is the combination of this alloy suitable for use as a material for the rollers and pins because of the abrasion loss is less than 0.6 5.

Beispiel 4 Fig. 10 zeigt das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs, der unter Verwendung eines feststehenden Bauteils, das aus der eir.Xlsaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von 35 % unterworfenen Legierung No. 3 gebildet war, und eines gleitenden Bauteils durchgeführt wurde, das aus der Legierung No. 7 gebildet war, der natürlich existierendes Bor, wie es ist, zugesetzt war. Aus dieser Figur ersieht man, daß diese Kombination von Legierungen zur Bildung der Rollen und Zapfen geeignet ist, da der Abriebverlust sehr gering, nämlich weniger als etwa 0,2 % ist und diese Kombination von Legierungen eine hohe Abriebbeständigkeit aufweist. Example 4 Fig. 10 shows the result of a sliding abrasion test, using a fixed component that results from the eir.Xlsaltdeformation alloy no. 3 was formed, and a sliding member that was made from the alloy No. 7 was formed to which naturally existing boron was added as it is. From this figure it can be seen that this combination of alloys to form the rollers and journals is suitable because the abrasion loss is very low, namely less than about 0.2% and this combination of alloys has high abrasion resistance having.

Beispiel 5 Fig. 11 zeigt das Ergebnis eines Gleitabriebversuchs, der unter Verwendung eines feststehenden Bauteils, das aus der einer Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von 35 % unterworfenen Legierung No. 4 gebildet war, und eines gleitenden Bauteils durchgeführt wurde, das aus der Legierung No. 8 gebildet war, der natürlich existierendes B11 in konzentrierter Form zugesetzt war. Wie in der Figur ersichtlich ist, weisen die beiden Bauteile einen Abriebverlust von weniger als 0,05 % auf und zeigen, daß diese Kombination eine höhere Abriebbeständigkeit als die Kombination des Beispiels 4 aufweist. Daher ist diese Kombination noch geeigneter zur Bildung der Rollen und Zapfen als die Kombination des Beispiels 4. Example 5 Fig. 11 shows the result of a sliding abrasion test, using a fixed component, using cold forming alloy no. 4 was formed, and a sliding member made of alloy No. 8 formed to which naturally existing B11 was added in concentrated form. As in As can be seen in the figure, the two components have an abrasion loss of less than 0.05% and show that this combination has a higher abrasion resistance than the combination of Example 4. Therefore this combination is even more suitable to form the rollers and pins as the combination of Example 4.

Beispiel 6 Fig. 12 ist ein Diagramm zur Darstellung des Ergebnisses eines Gleitabriebversuchs, der unter Verwendung eines feststehenden Bauteils, das aus der einer Kaltverformung mit einer Querschnittsabnahme von 35 % unterworfenei Legierung No. 4 gebildet war, und eines gleitenden Bauteils durchgeführt wurde, das aus der mit nur B11 versetzten Legierung No. 9 gebildet war. Wie man in der Figur sieht, haben die beiden Bauteile einen Abriebverlust von weniger als 0,05 %, und diese Kombination von Legierungen zeigt eine hohe Abriebbeständigkeit wie die Kombination der Legierungen des Beispiels 5 in Fig. 11, was zeigt, daß diese Kombination zur Bildung der Rollen und Zapfen geeignet ist. Example 6 Fig. 12 is a graph showing the result a sliding abrasion test using a fixed component that from which subjected to cold deformation with a cross-section decrease of 35% Alloy No. 4 was formed, and performed a sliding member became, made from alloy no. 9 was formed. How to get in the Figure sees the two components have an abrasion loss of less than 0.05 %, and this combination of alloys shows high abrasion resistance like the combination of the alloys of Example 5 in Fig. 11, showing that these Combination is suitable for forming the rollers and journals.

Fig. 13 zeigt die Raumtemperatur-Zugfestigkeiten der Legierungen No. 8 und 9 vor und nach dem Aussetzen gegenüber einer Bestrahlung einer Gleichgewichtsionendosis mit thermischen neutronen von 1019 n/cm². In der Figur sieht man, daß die nur B11 enthaltende Legierung No. 9 offenbar keine Versprödung erleidet, auch wenn sie der Bestrahlung unterworfen wurde. Fig. 13 shows the room temperature tensile strengths of the alloys No. 8 and 9 before and after exposure to equilibrium ion dose irradiation with thermal neutrons of 1019 n / cm². In the figure you can see that the only B11 containing alloy No. 9 apparently does not suffer from embrittlement, even if it is the Has been subjected to irradiation.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Rollen und Zapfen eines Stellstabes, die aus den erfindungsgemäß vorgesehenen Legierungen gebildet sind, eine hohe Korrosionsbeständigkeit in reinem Wasser hoher Temperatur, eine hohe Abriebbeständigkeit und eine hohe Betriebslebensdauer aufweisen. Auch hat die Abwesenheit von Kobalt die Wirkung, die Erzeugung einer induzierten Radioaktivität zu vermeiden. From the above description it can be seen that the roles and Pin of an adjusting rod, which is formed from the alloys provided according to the invention are, a high resistance to corrosion in pure water of high temperature, a have high abrasion resistance and a long service life. Also has Absence of cobalt has the effect of generating an induced radioactivity to avoid.

Claims

Claims 1. Rod of a nuclear reactor with a plurality of Rollers and a plurality of pins attached to the control rod, which rollers protrude from the surfaces of the actuator rod and rotate when in contact be brought with fuel bundles, while the control rod between the the core of the nuclear reactor forming 8 racing rod bundle inserted or withdrawn from these is to bundle mutual surface contact between the actuating rod and the fuel to avoid, and which tenons in each case in the middle openings of the rollers in order to whose rotatable brackets are inserted, that is to say no e t that the rollers (14) are made of an alloy which, by weight, is 0.01 - 2% carbon, 0.2 - 10 8 silicon, up to 2% manganese, 5 - 26% chromium, 1 - 25 % Iron, either 0.5 - 10% boron or 0.2 - 8% tungsten with 1 - 21 t molybdenum, up to 10% niobium, up to 2% titanium, up to 1% aluminum and the remainder essentially nickel contains and has a Vickers hardness over 300, and the pin (12) from a Alloy, which by weight 0.02. - 0.2% carbon, 0.1 - 2% silicon, 0.1 - 2% manganese, 13 - 26 chromate, 2 - 25% iron, 1 - 21% molybdenum, up to 8% Tungsten, up to 8 8 niobium, up to 1% aluminum, up to 2% titanium and the remainder essentially Contains nickel and has a Viokers hardness greater than 300.

2. control rod according to claim 1, characterized in that over 95 % of the boron is in the form of boron with a mass number of 11.

3. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) consist of an alloy containing 0.2 - 2% carbon by weight, 1 - 10% silicon, 5 - 25% chromium, 1 - 10% iron, 0.5 - 10% boron and the remainder essentially Contains nickel, and the tenons (12) are either made of an alloy by weight 0.05 - 0.2% carbon, 0.2 - 1% silicon, 0.2 - 1% manganese, 18 - 26% chromium, 15-25% iron, 0.2-1% tungsten, 6-12% molybdenum and the remainder essentially nickel contains, or consist of an alloy that contains 0.05-0.2% carbon by weight, 0.6 - 2% silicon, 0.6 - 2% manganese, 13 - 21 8 chromium, 2 - 8% iron, 2 - 8% tungsten, 13-21% molybdenum and the remainder essentially contains nickel, and that the alloy for the formation of the pins (12) a plastic cold deformation with a decrease in cross section is subject to more than 20%.

4. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) consist of an alloy containing 0.01-0.15% carbon by weight, 0.2 - 1 F silicon, 0.2 - 1% manganese, 15 - 25% chromium, 13 - 23 e iron, 1 - 5% Tungsten, 1 - 5% molybdenum, 0.5 - 2 8 titanium, 0.2 - 1% aluminum, 4 - 10% niobium and The remainder essentially contains nickel, and ~ ~ that the pins (12) are made of an alloy consist of 0.05 - 0.2% carbon, 0.6 - 2% silicon, 0.6 - 2% manganese, 13 - 21% chromium, 2 - 8% iron, 2 - 8% tungsten, 13 - 21% molybdenum and the remainder essentially contains nickel and a plastic cold deformation is subject to a cross-section decrease of more than 20%.

5. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) and the pin (12) both consist of an alloy, the weight 0.05 - 0.2% carbon, 0.6 - 2% silicon, 0.6 - 2% manganese, 13 - 21% chromium, 2 - Contains 8% iron, 2 - 8% tungsten, 13-21% molybdenum and the remainder essentially nickel and subjected to plastic cold deformation with a cross-section decrease of more than 20% is.

6. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) consist of an alloy which, by weight, 0.05-0.2% carbon, 0.2 - 1% silicon, 0.2-1% manganese, 18-26% chromium, 15-25% iron, 0.2-1% tungsten, 6 - 12% molybdenum and the remainder essentially contains nickel and a plastic one Is subjected to cold deformation with a reduction in cross section over 20%, and the Pin (12) are made of an alloy containing 0.02-0.15% carbon by weight, 0.1 - 1% silicon, 0.1 - 1% manganese, 15 - 25% chromium, 15 - 25% iron, 1 - 5% Molybdenum, 0.5-2% titanium, 0.1-1% aluminum, 2-8% niobium and the remainder essentially Contains nickel.

7. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) consist of an alloy containing 0.2-0.7% carbon by weight, 2 - 6% silicon, 11 - 22% chromium, 2 - 6% iron, 1 - 3% boron, which is over 95% by weight Contains boron with a mass number of 11, and the remainder essentially nickel contains, and that the pin (12) made of an alloy, the weight 0.07-0.13 % Carbon, 0.2-0.8% silicon, 0.2-0.8% manganese, 20-24 i chromium, 17-21 % Iron, 0.4-0.8% tungsten, 8-10% molybdenum and the remainder essentially nickel contains, or consist of an alloy, which by weight 0.07-0.13% carbon, 0.6 - 1% silicon, 0.5 - 1% manganese, 15 - 19% chromium, 3 - 7% iron, 3 - 7% tungsten, 15-19% molybdenum and the remainder essentially contains nickel, and that the alloy for the formation of the pins (12) a plastic cold deformation with a decrease in cross section is subject to more than% 20%.

8. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) consist of an alloy containing 0.01-0.05% carbon by weight, 0.1-0.5% silicon, 0.1-0.5% manganese, 16-20% chromium, 16-20% iron, 1 - 5% tungsten, 1 - 5% molybdenum, 0.7 - 1.3% titanium, 0.3 - 0.7% aluminum, 5 - 9% Niobium and the rest essentially contains nickel, and that the pin (12) consists of a Alloy, which by weight 0.07-0.13% carbon, 0.6-1% silicon, 0.5 - 1% manganese, 15 - 19% chromium, 3 - 7% iron, 3 - 7% tungsten, 15 - 19% molybdenum and the remainder essentially contains nickel and undergoes cold plastic deformation is subject to a cross-section decrease of more than 20%.

9. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) and the pin (12) both consist of an alloy, the weight 0.07 - 0.13% carbon, 0.6-1% silicon, 0.5-1% manganese, 15-19% chromium, 3 - 7% iron, 3 - 7% tungsten, 15 - 19% molybdenum and the remainder essentially nickel contains and a plastic cold deformation with a cross-section decrease of over 20% is subject.

10. control rod according to claim 1, characterized in that the rollers (14) consist of an alloy containing 0.07-0.13% carbon by weight, 0.2-0.8% silicon, 0.2-0.8% manganese, 20-24% chromium, 17-21% iron, 0.4 - contains 0.8% tungsten, 8-10% molybdenum and the remainder essentially nickel and one subjected to plastic cold deformation with a cross-section decrease of over 20% is, and that the pins (12) are made of an alloy which, in terms of weight, Or02 - 0.06% carbon, 0.1-0.5% silicon, 0.1-0.4% manganese, 17-21% chromium, 17 - 21% iron, 1 - 5% molybdenum, 0.7 - 1.3% titanium, 0.3 - 0.7% aluminum, 3 - Contains 7% molybdenum and the remainder essentially nickel.

11. Sliding mechanism with a first component and a second component, which are held in mutual contact for sliding movement, the first component stationary and the second component is slidable, characterized in that the The first component consists of an alloy that contains 0.02 - 0.2% carbon by weight, 0.1 - 2% silicon, 0.1 - 2% manganese, 13 - 26% chromium, 2 - 25% iron, 1 - 21% Molybdenum, up to 8% tungsten, up to 8% niobium, up to 1% aluminum, up to 2% titanium and the remainder essentially contains nickel and has a Vickers hardness above 300, and that the second component consists of an alloy which, in terms of weight 0.01 - 2% carbon, 0.2 - 10% silicon, up to 2% manganese, 5 - 26% chromium, 1 - 25% iron, either 0.5 - 10% boron or 0.2 - 8% tungsten with 1 - 21% molybdenum, up to 10% niobium, up to 2% titanium, up to 1% aluminum and the remainder essentially Contains nickel and has a Vickers hardness greater than 300