FI114320B - Zirkoniumlejeerinki, jossa on volframia ja nikkeliä - Google Patents
Zirkoniumlejeerinki, jossa on volframia ja nikkeliä Download PDFInfo
- Publication number
- FI114320B FI114320B FI970824A FI970824A FI114320B FI 114320 B FI114320 B FI 114320B FI 970824 A FI970824 A FI 970824A FI 970824 A FI970824 A FI 970824A FI 114320 B FI114320 B FI 114320B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- less
- range
- zirconium
- Prior art date
Links
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 34
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 32
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 15
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 title claims description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 59
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 59
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 21
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 52
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 52
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 19
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 13
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 8
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 8
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 241000723368 Conium Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008933 Sn—Nb Inorganic materials 0.000 description 1
- NDUKHFILUDZSHZ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Zr] Chemical compound [Fe].[Zr] NDUKHFILUDZSHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCLOGSKIMBJQAA-UHFFFAOYSA-N [Mo].[Sn] Chemical compound [Mo].[Sn] JCLOGSKIMBJQAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGVKQBODMYCIKA-UHFFFAOYSA-N [Nb].[Sn].[Zr] Chemical compound [Nb].[Sn].[Zr] SGVKQBODMYCIKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNFDWBSCUUZWCI-UHFFFAOYSA-N [Zr].[Sn] Chemical compound [Zr].[Sn] XNFDWBSCUUZWCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000003109 clavicle Anatomy 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- GFUGMBIZUXZOAF-UHFFFAOYSA-N niobium zirconium Chemical compound [Zr].[Nb] GFUGMBIZUXZOAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C16/00—Alloys based on zirconium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
, 11432C
Zirkoniumlejeerinki, jossa on volfrämiä ja nikkeliä - Zir-koniumlegering med volfram och nickel 5 Keksinnön tausta
Keksintö koskee lejeerinkejä käytettäväksi kevytvesiydin-reaktorin (LWR) ydinrakennekomponenteissa ja polttoainesuo-jakuoressa. Erityisemmin keksintö koskee sellaiseen käyttöön tarkoitettua zirkoniumlejeerinkiä, jolla on ylivoimainen 10 korroosionkesto, mekaaniset ominaisuudet, ja alentunut vedyn vastaanotto säteilytyksen jälkeen. Vielä erityisemmin keksintö koskee zirkoniumlejeerinkiä, jossa on tinaa, rautaa, kromia, volframia ja nikkeliä, ja jolla on parantunut korroosionkesto ja säteilytetyt ominaisuudet kontrolloimalla 15 sen seoskoostumuksen erityisten alueiden sisällä.
Tekniikan tason kuvaus
Zirkoniumlejeerinkejä käytetään ydinreaktoreiden polttoaine-asennuksen rakennekomponentteina, kuten polttoainesauvan 20 suojakuoressa, ohjaus- eli päätekappaleputkissa, verkon listoissa, instrumenttiputkissa ja vastaavissa johtuen niiden pienestä neutronipoikkileikkauksesta, hyvästä korroosion-kestosta suuripaineista/korkan lämpötilan omaavaa höyryä ja ·· vettä vastaan, hyvästä mekaanisesta lujuudesta, ja valmis- .·. *, 25 tettavuudesta. Zirkoniumlejeerinkejä, erityisesti niitä, • · * _’· -t jotka tunnetaan yleisesti nimillä Zircaloy-2 ja Zircaloy-4, on käytetty kevytvesireaktorin (LWR) sisuksissa johtuen 1 niiden suhteellisen pienestä sieppauspoikkileikkauksesta ’· ” termisiä neutroneita varten. Määrän 0,5 - 2,0 paino-% nio- * 30 biumia ja määrän enintään 0,25 % kolmatta lejeerinkielement- tiä lisäystä näihin zirkoniumlejeerinkeihin korroosionkeston *·· vuoksi reaktorin ytimessä ehdotetaan US-pattijulkaisussa 4,649,023 osana esitystä mikrorakenteen tuottamiseksi homo-. geenisesti jaetuista hienojakoisista saostumista, joiden 35 koko on alle noin 80 nm (800 Ä) . Kolmas seostuselementti on ainesosaa kuten rauta, kromi, molybdeeni, vanadiini, kupari, ; nikkeli ja volframi.
11432C
2
Pelletti-verho-vuorovaikutuksen (PCI) kestoa haetaan US-patenttijulkaisuissa 4,675,153 ja 4,664,831 käyttämällä zirkoniumpohjaisia lejeerinkejä, mukaan lukien "zirkonium-2,5 w/o niobiumia". Viimeksi mainittu patenttijulkaisu viit-5 taa myös "Zr-Nb-lejeerinkeihin, jotka sisältävät noin 1,0 -3,0 w/o Nb:tä". Näissä patenttijulkaisuissa happea on läsnä "alle noin 350 ppm mainitussa lejeeringissä".
US-patenttijulkaisussa 4,648,912 esitetään a-zirkoniumlejee-10 rinkikappaleen korkean lämpötilan korroosionkeston parantaminen pyyhkäisemällä kappaleen pinnan nopeasti lasersäteellä. Käsiteltyyn lejeerinkiin luettiin mm. zirkonium-niobium-lejeerinkejä.
15 Parantuneen venyvyyden omaava säteilytetty zirkoniumlejee-rinki kuvataan US-patenttijulkaisussa 4,879,093, tämän keksinnön keksijän. Lejeetingillä on stabiloitu mikrorakenne, joka minimoi lejeeringin taottavuuden menetyksen, jota veny-vyyttä vaaditaan fissiokaasujen vapautumisen estämiseksi ja 20 käytetyn polttoaineen turvalliseen käyttöön. Lejeeringillä säilyy kohtuullinen korroosionkesto sekä painevesireaktoreissa (PWR't) että kiehutusreaktoreissa (BWR't) johtuen sen optimaalisesta metallienvälisestä saostumakeskimääräisestä ;· partikkelikoosta. US-patenttijulkaisun 4,879,093 lejeerinki ,· : 25 perustuu α-faasin zirkonium-tina-niobium- tai α-faasin zir- • ·, konium-tina-molybdeenilejeerinkiin, jolla on tuon patentti julkaisun taulukossa 1 esitetyt ominaispiirteet, jolloin ” siinä on niobiumia, jos sitä on läsnä, on alueella mitatta- e * 1 ’* vasta määrästä enintään 0,6 paino-% .-iin. Molybdeeniä, jos ' 30 sitä on läsnä, on alueella mitattavissa olevasta määrästä enintään 0,1 paino-%:iin. Zirkonium-tina-järjestelmä tunne-; ’·· taan nimellä "Zircaloy" ja, tyypillisesti, jos se olisi : : : Zircaloy-4:ää, esimerkiksi, siinä olisi myös 0,18 - 0,24 .* ; paino-% rautaa, 0,07 - 0,13 paino-% kromia, happea alueella 35 1 000 - 1 600 ppm, 1,2 - 1,7 paino-% tinaa, ja loput zir- ! koniumia.
I * » • «
11432C
3 US-patenttijulkaisussa 4,992,240 kuvataan eräs toinen zir-koniumlejeerinki, joka sisältää painon pohjalta 0,4 - 1,2 % tinaa, 0,2 - 0,4 % rautaa, 0,1 - 0,6 % kromia, ei yli 0,5 % niobiumia, ja loput 100 %:iin zirkoniumia, jolloin tinan, 5 raudan ja kromin summa painopaino-osuus on alueella 0,9 - 1,5 %. Happea on patenttijulkaisun 4,992,240 kuvion 4 mukaan noin 1 770 - 1 840 ppm. Niobium on ilmeisesti valinnainen, eikä piitä raportoida.
10 US-patenttijulkaisussa 3,303,025 kuvataan zirkoniumlejeerin-ki, jossa on volframilisäys 0,25 - 1,5 % samanaikaisella kupari- (0,5 - 1,5 %) ja niobiumlisäyksillä (0,2 - 3,0 %) . Nelikomponenttilejeeringeillä on ylivoimainen korroosionkes-to Zircaloy-4:ään verrattuna lyhytaikaisissa (enintään 2 000 15 tuntia) testeissä korkean lämpötilan höyryssä 500 ja 700 °C:ssa. Kosteassa höyryssä 280 °C:ssa nelikomponenttilejee-ringillä on kuitenkin huonompi korroosionkesto kuin Zircalo-y-4:llä.
20 Julkaisussa UKAEA(1) on osoitettu, että θ'-lämpökäsitellyllä Zr-0,3 % W-lejeeringillä on merkittävästi parempi korroosionkesto kuin Zircaloy-2:11a 2-päiväisen korroosiotestin mukaan 1 ilmakehän paineessa olevassa höyryssä 600 °C:ssa.
’;· 0,3 % W-lejeeringillä oli painonlisäys 119 + 8 mg/dM2, kun .·, : 25 taas Zircaloy-2 :11a oli painonlisäys 439 + 14 mg/dM2 kor- roosiotestin jälkeen.
Viimeaikaisia suuntauksia ydinvoimateollisuudessa ovat mm.
• ” siirtymät korkeampia jäähdytysainelämpötiloja kohden lämpö- 3 0 tehokkuuden lisäämiseksi ja korkeampia polttoaineen poisto-loppuunpalamisia kohden polttoaineen hyväksikäytön paranta-'· 1·· miseksi. Sekä korkeammat jäähdytysainelämpötilat että pois- : : 1. toloppuunpalamiset pyrkivät lisäämällä reaktorinsisäistä ·1 : korroosiota ja zirkoniumlejeerinkien vedynvastaanoton. In- !.·’ 35 tegroidun neutronivuontiheyden korkeat tasot ja samanaikai- i : nen vedyn vastaanotto heikentävät zirkoniumlejeerinkien '·· venyvyyttä. Näitä vaativampia käyttöolosuhteita varten on 4
11432C
sen vuoksi välttämätöntä parantaa korroosionkestoa, vähentää vedyn vastaanottoa, ja parantaa zirkoniumlejeerinkien sätei-lytettyä venyvyyttä.
5 Niinpä tällä alalla on jatkuvana ongelmana kehittää zirkoniumlej eerinki, jolla on ylivoimainen venyvyys säteilytyk-sen jälkeen; hyvä korroosionkesto, erityisesti käsittelyhis-toriasta riippumatta; lejeeringin vähentynyt vedyn absorptio; ja merkittävä kiinteäliuoslejeerinkilujuus.
10
Eräänä toisena jatkuvana yleisenä ongelmana tällä alalla on ydinreaktorien polttoaineryhmien rakennekomponenteissa käytettyjen zirkoniumlejeerinkien korroosionkeston ja säteily-tetyn venyvyyden parantaminen. Edellä olevat kohteet täyttä-15 vän zirkoniumlejeeringin kehittäminen on viime vuosina keskittynyt Zr-Sn-Nb-lejeerinkeihin.
Edullisten suoritusmuotojen kuvaus
Keksinnön eräänä kohteena on sen vuoksi aikaansaada zirko-20 niumlejeerinki, jolla on parantunut korroosionkesto.
Keksinnön eräänä lisäkohteena on aikaansaada zirkoniumlejeerinki, jolla on parantuneet säteilytyksen jälkeiset mekaani-·· set ominaisuudet.
: 25
Keksinnön yhä edelleen toisena kohteena on aikaansaada zir-koniumlejeerinki, jolla on alentunut vedyn vastaanotto.
Keksinnön edelleen eräänä toisena kohteena on aikaansaada , * * '·' 30 zirkoniumlej eerinki, jolla on ennaltamäärätty lejeerinki- koostumus, ja jossa on volfrämiä ja nikkeliä korroosionkes-• *·· ton ja säteilytettyjen mekaanisten ominaisuuksien parantamiin *· seksi.
!..* 35 Keksinnön yhä edelleen eräänä toisena kohteena on aikaansaa- da zirkoniumlejeerinki, jolla on ennalta määrättylejeerinki- i
11432C
5 koostumus, joka ei määrittele niobiumia lejeeringin ainesosana .
Keksintö perustuu zirkoniumlejeerinkien reaktorin ulkopuo-5 lella suoritettuun autokaavikorroosiotestaukseen kuudessa eri autoklaavitestioloissa. Koska ei ole olemassa laajalti sovellettavissa olevaa ja vahvistettua korrelaatiota reaktorissa vallitsevaa korroosionkestoa ja autoklaavikorroosio-painonlisäystä koskevien tietojen välillä, päätettiin suo-10 rittaa pitkäaikaisautoklaavikorroosiotestaus kuudessa eri autoklaavitestioloissa: 360 °C puhdas vesi, 360 °C vesi, jossa on 70-ppm litiumlisäys, 360 °C vesi, jossa on 200-ppm litiumlisäys, 400 °C höyry, 415 °C höyry ja 520 °C höyry. Kohteena oli valita lejeerinki, jolla on riittävä korroo-15 sionkesto useimmissa näistä (ellei kaikissa) autoklaavites-tiolosuhteista. Koelejeeringit valmistettiin lisäämällä eri tasot W:tä, V:tä, Ni:tä peruszirkoniumlejeerinkiin (0,5 % Sn-0,4 % Fe-0,2 % Cr, 100 %:iin Zr). Nykyisin ydinteollisuudessa kaupallisesti käytettyjen zirkoniumlejeerinkien 20 kanssa vertailua varten korroosiotestaukseen sisällytettiin myös Zircaloy-2- ja Zircaloy-4-testinäytteet. Koska zirkoniumle j eerinkien korroosionkesto riippuu voimakkaasti val-mistushistoriasta, kukin lejeerinki valmistettiin käyttä-'·· mällä kahta eri lämpövalmistushistoriaa. Valmistushistoriaa : 25 merkittiin kumulatiivisella lämpökäsittelyparametrillä (E Ai) .
Korroosiotestin mukaan mitattiin näytteen painonlisäys mate- • * riaalin korroosionkeston ilmaisimena. Metallin vetysisältö *’ * 30 korroosiotestin jälkeen mitattiin vedyn vastaanoton (ΔΗ) arvioimiseksi. Molempia mittauksia verrattiin Zircaloy-2:n ’·· ja Zircaloy-4:n mittausten kanssa uusien lejeerinkien kor- : roosionkeston suhteellisen paranemisen määrittämiseksi Zir- ,·, ; caloy-2:een ja Zircaloy-4 :ään verrattuna. Lejeeringillä, * # * 35 jonka koostumus oli lähellä tässä selityksessä vaadittua t : koostumusta, nähtiin merkittävä korroosionkeston paraneminen • '·· Zircaloy-2 :een ja Zircaloy-4 :ään verrattuna useimmissa auto- • » · • *
11432C
6 klaavitestioloissa (katso taulukkoa 1). Vähäinen hajoaminen, joka havaittiin muutamissa tapauksissa (400 °C höyry, 166 päivän tila taulukossa 1) on odotettavan koemittaushajonnan puitteissa.
5
Lisäksi, tällä lejeeringillä nähdään korroosion paraneminen molemmilla lämpökäsittelyparametreillä, vaikka etu vaikka etu vaikuttaa olevan suurempi alhaisemmalla lämpökäsittely-parametrillä 10'19 tuntia.
10
Tilastollinen analyysi suoritettiin määrittämään kertoimet regressioyhtälöissä, jotka suhteuttavat korroosiopainonli-säyksen ja vedyn vastaanoton eri lejeerinkikoostumuspara-metreihin ja lämpökäsittelyparametriin. Arvioitiin sekä yk-15 sittäisen parametrin että parametrivuorovaikutusten vaikutus. Negatiivinen kerroin korkealla luotettavuustasolla merkitsee tuon parametrin tilastollisesti merkittävää suotuisaa vaikutusta painonlisäyksen tai vedyn vastaanoton vähenemisessä. Positiivinen kerroin merkitsee, että tuon 20 parametrin lisäys tuhoaa korroosionkeston. Kun kertoimen luotettavuustaso on alle 95 %, havaittua vaikutusta käsiteltiin merkityksettömänä. Tulokset esitetään taulukossa 2. Vanadiinin lisäämistä lejeerinkiin pidetään korroosionkes-;· tolle turmiollisena perustuen seuraaviin suuriin positiivi- : 25 siin kertoimiin taulukossa 2: 400 °C:een painonlisäys, 415 .·.·, °C:een painonlisäys, (W*V)-vuorovaikutus vedyn vastaanotossa 360 °C:een vesitestissä 200 ppm:llä litiumia ja painonli- , * säykset 400 ja 520 °C:een höyrytesteissä; ja (V*Ni)-vuorovaikutus painonlisäyksissä 360 °C:een veden 200-ppm Li-tes-30 tissä ja 400 °C:een höyrytestissä. W- ja Ni-lisäysten edun varmistavat suuret negatiiviset kertoimet taulukossa 2 pai-| '·· nonlisäyksessä 360 °C vesitestissä 200 ppm:llä litiumia, 400 ί · °C:een testissä ja 520 °C:een höyrytestissä.
• » *...* 35 Syyt eri lejeerinkialkuaineiden erityisten tasojen valinnal- le esitetään alla, ja keksinnön mukaisen lejeeringin koostu-: *·· mus esitetään taulukossa 3.
11432C
7 Täten keksinnön mukainen lejeerinki sisältää tinaa (Sn) alueella yli 0,005 - alle 1,0 paino-%, edullisesti alarajalla yli 0,1 paino-% - yläraja alle 0,7 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,3 paino-% ja ylärajalla alle 0,5 paino-5 %. Lejeeringissä on myös rautaa (Fe) alueella yli 0,05 - alle 1,0 paino-%, edullisesti alarajalla yli 0,2 paino-% -yläraja alle 0,5 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,3 paino-% - yläraja alle 0,4 paino-%; kromia (Cr) alueella yli 0,02 paino-% - alle 1,0 paino-%, edullisesti alarajalla yli 10 0,05 paino-% ja ylärajalla alle 0,5 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,1 paino-% - yläraja alle 0,2 paino-%; piitä alueella yli 50 - alle 300 ppm, edullisesti alueella yli 70 - noin 200 ppm, ja edullisimmin alueella yli 90 - noin 150 ppm; volfrämiä (W) alueella yli 0,01 - alle 1,0 paino-%, 15 edullisesti alarajalla yli 0,1 paino-% - yläraja alle 0,7 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,2 paino-% - yläraja alle 0,5 paino-%; nikkeliä (Ni) alueella yli 0,007 - alle 0,3 paino-%, edullisesti alarajalla yli 0,05 paino-% - yläraja alle noin 0,2 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 20 0,08 paino-% - yläraja alle 0,1 paino-%, lopun 100 %:iin ollessa zirkoniumia. Keksinnön mukaisen lejeeringin koostumus ei määrittele niobium- tai vanadiinilisäyksiä.
Tina (Sn) > < * , ,: 25 Tinatason alentaminen tasolle alle 1,2 %:in alarajan Zirca- loy-4:ssä parantaa sen korroosionkestoa. (2) Tästä syystä kek- . , · !.! sinnön mukaisen lejeeringin tinataso valitaan olemaan alu eella yli 0,005 paino-% ja alle 1,0 paino-%. Kuitenkin, mekaanisten ominaisuuksien tietojen suuntaus koskien tinapi-30 toisuuden vaikutusta zirkoniumlejeerinkien ryömyvastukseen 400 °C:ssa osoittaa, että tinatason alentaminen turmelee ; ’·· zirkoniumlejeerinkien ryömyvastuksen. (3) Tinatason valitun ; : : alueen odotetaan aikaansaavan keksinnön mukaiselle lejeerin- * · gille hyvän korroosionkeston ja hyvän ryömyvastuksen yhdis- 35 telmän, ja että volframin ja nikkelin, samoin kuin raudan i *,’ lisäys, kuten alla kuvataan, parantaa keksinnön mukaisen *·· lejeeringin mekaanisia ominaisuuksia. Edullisesti tinan
11432C
8 alueen alaraja on yli 0,1 paino-% ja tinan alueen yläraja on alle 0,7 paino-%, ja edullisimmin tinan alueen alaraja on yli 0,3 paino-% ja tinan alueen yläraja on alle 0,5 paino-%.
5 Rauta (Fe)
Zircaloy-2:n ja zirkonium-rauta-lejeerinkien korroosionkesto sekä 360 °C:ssa vedessä että 400 °C:ssa (tai yli) höyryssä riippuu rautatasosta.u> Hyvän korroosionkeston savuttamisek-si sekä höyry- että vesiympäristöissä valittiin raudan alue 10 alueelta yli 0,05 - 1,0 paino-%, edullisesti alarajalla yli 0,2 paino-% - yläraja alle 0,5 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,3 paino-% - yläraja alle 0,4 paino-%. Yläraja valittiin, koska rautataso yli noin 1,0 paino-% huonontaa valmistettavuutta.
15
Kromi (Cr)
Kromia lisätään pääasiassa keksinnön mukaisen lejeeringin lujuuden ja ryömyvastuksen parantamiseksi. Kromi alue tässä lejeeringissä on yli 0,02 - enintään 1,0 paino-%, edullises-20 ti alarajalla yli 0,05 paino-% - yläraja alle 0,5 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,1 paino-% - yläraja alle 0,2 paino-%. Zirkoniumlejeerinkien korroosionkeston tiedetään riippuvan (Fe/Cr)-suhteesta, ja suhde 2 vaikuttaa aikaansaavan lejeeringille hyvän korroosionkeston. Edullisin : 25 kromin yläraja (0,2 %) perustuu Fe:n edullisimpaan ylä-Fe- tasoon 0,4 %. Nämä alueet ovat käyttökelpoisia lejeeringin mekaanisten ominaisuuksien parantamisessa korroosionkestoa huonontamatta. Viimeaikainen tieto151 korroosionkestosta Zir-caloy-4:llä, joka on säteilytetty kiehutusreaktorissa lop-‘ ‘ 30 puunpalamisiin yli 30Gwd/mtu osoittaa Cr-lisäyksen edullisen vaikutuksen. Myös autoklavoitujen näytteiden vedyn vastaan-otto(5) osoittaa Cr-lisäyksen edullisen vaikutuksen.
Pii (Si) !./ 35 Piitä on alueella yli 50 - alle 300 ppm, edullisesti alueel- *;’ la yli 70 - 200 ppm, ja edullisimmin alueella yli 90 - noin * '·· 150 ppm. Piitä lisätään seostusalkuaineeksi lejeeringin ve- t * *
11432C
9 dyn absorption vähentämiseksi, ja se vähentää myös korroo-: sionkeston vaihtelua lejeeringin käsittelyhistorian muutos ten kanssa. <2) 5 Volframi (W)
Volframia lisätään alueella yli 0,01 - enintään 1,0 paino-%, edullisesti alueella alaraja yli 0,1 paino-% - yläraja alle 0,7 paino-%, ja edullisimmin alueella alaraja yli 0,2 paino-% - yläraja alle 0,5 paino-%. Volframin lisäyksen näillä 10 alueilla odotetaan parantavan lejeeringin korroosionkestoa ja mekaanisia ominaisuuksia, ja vähentävän sen vedyn vastaanottoa .
Nikkeli (Ni) 15 Nikkeliä lisätään alueella yli 0,007 - enintään 0,3 paino-%, edullisesti alarajalla yli 0,05 paino-% - yläraja alle 0,2 paino-%, ja edullisimmin alarajalla yli 0,08 paino-% - yläraja alle 0,1 paino-%, zirkoniumlejeeringin korkean lämpötilan korroosionkeston parantamiseksi.
20
Toisin kuin hiljattain reaktorikäyttöön ehdotettujen, tinaa ja niobiumia sisältävät zirkoniumlejeerinkien koostumukset, keksinnön mukaisen lejeeringin koostumus ei määrittele nio- . biumia.
Λ 25 , · Täten tässä selityksessä kuvatun uuden lejeeringin keksimi-.! sen odotetaan saavuttavan hyvän korroosionkeston, mekaaniset ’· ominaisuudet, ja vähentyneen vedyn vastaanoton sen valitun koostumuksen kautta. Zirkoniumlejeerinkien altistaminen ve- » f * 30 sireaktoriympäristölle antaa tulokseksi mikrorakenteen sä- teilytyvauriota ja hydridin saostumista. Molemmat näistä : *·· tekijöistä huonontavat säteilytettyjen lejeerinkien veny- .:’i vyyttä ja korroosionkestoa. Seostusalkuaineiden korkeammat · tasot parantavat yleensä zirkoniumle jeerinkien lujuutta ja 35 ryömyvastusta samanaikaisella korroosionkeston huononemisel- i ; ·;* la. Keksinnön mukaisesti ehdotetaan uutta zirkoniumlejeerin- t · * '·· kiä, jossa on optimitasot tinaa, rautaa, kromia, piitä, 4 $ f · » f * · 10 114320 volfrämiä, ja nikkeliä, joka aikaansaanee säteilytyksen jälkeen mekaanistern ominaisuuksien ja korroosionkeston hyvän yhdistelmän.
» t * » · t * <- * t i I ' I i * » * t ! · *
11432C
11
Viiteluettelo (1) Wanklyn, J. N., Demarit, J. T., ja Jones, D., "The Corrosion of Zirconium and its Alloys by High Temperature Steam", AERE-R3655, Atomic Energy Research Establishment, 5 Harwell, US, 1961.
(2) Eucken, C. M., Finden, P. T., Trapp Pritsching, S. ja Weidinger, H. G., "Influence of Chemical Composition on Uniform Corrosion of Zirconium Base Alloys in Autoclave 10 Tests", Zirconium in the Nuclear Industry, Eighth International Symposium, ASTM STP 1023, L.F.P, Van Swam ja C. M. Eucken, toimittajat; American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1989, s. 113-127.
15 (3) Mclnteer, W. A., Baty, D. L. ja Stein, K. 0., "The In fluence of Tin Content on the Thermal Creep of Zircaloy-4", Zirconium in the Nuclear Industry. Eighth International Symposium, ASTM STP 1023, L.F.P. Van Swam ja C. M. Eucken, toimittajat; American Society for Testing and Materials, 20 Philadelphia, 1989, s. 621-640.
(4) Scott, D. B., "Notes on the Corrosion Behavior of Zirca-loy-2 with Various Levels of Iron Content," Zirconium High- Γ lights, WAPD-ZH-24, s. 11, (1960).
.: 25 (5) Garzarolli, F., Schumann, B., ja Steinberg, E., "Cor-rosion Optimized Zircaloy for BWR Fuel Elements", julkaisu esitetty symposiumissa the Tenth International Symposium on ;·. Zirconium in the Nuclear Industry, julkaistaan numerolla 30 ASTM STP 1245, A. M. Garde ja E. R. Bradley, toimittajat, 1994.
• · • · « · * * * »
11432C
„ * * 2 ro ~ _*__ -—- C cn _τ* <r —· ^ O S3-- Α° I S - ~ “ S ~ ~
.„ !uCS r.*'* A"1.·» S AP AP AP
o\o ? ro oj sflj ^ * <A° * oW> k <υ «<0 — oo ΓΓ —' o r- en
m e ^ ·· ·· ' ΓΓ h1 , r·* , m ™ <* , _m.cN.cNiH
” -αϊ^-τ s -~: v : - i ! 7 ; . .
rt g ** - a A. ' - 1 - # 1 ~ ~ 1 -
O O AO — o> αρ°> — <N IN
_ j, ' HH <N — “1 <N ·»_ (S
O "Ο « K ,„ S <N — 0 H a --
V. JA O U 9 7 A" ° S AP APAP
μ H * 1 AP AP
•n 0 Ή -rl U> CT» «H O
•H 'y e n N r- en m Ä i ™ o\° σ\ o___ o *· "P CO <Λ° >> K2e I .-.(NIVOIrH0*0 I > (-JlCh.n> . Smg ! ; K z| ; 9 : 2 n ; ; S s ; ^ ” 0\θ ^ H Q, II HIHIH^ 1' ^ 1 H ' H h *> O m CO < 0
CN
O — ~~ ~~ 3: * cC— — * *
O\o C CN <3> — — -K
3 — — -sj< ~ *< * ~ U — «T ‘—' N* Γ- u C C — — — _ _ _ — PH 03 dJ dl ΓΤ _— ·& tfP —- T 'S' sf ^ ^ oV> H1 ^ ^ Ui eu <D — <r — <λ° rp — — --------- — a'fi —- — v μ.. .. -— — o — <n O OJ (N ^ <*o eV CN CO o\° o\° oV» o¥> o\o <A° iH <A° O oV° 0V>
>11 oV> eV> 1 «H oV I CO
>·. >, σ\ r- i t-c~ σ\ co r- cq *3· 1 σ\ <h *“ oV> 0 O VOCOrHO-Vv LOtHH LO H (N VD - I l P- H 1 H H CN CO * * 1 * rj jHtonj ·. - — — - - /-o J-l U U — - > - CN CN — — — ^.A-A^-.^.fNCN·-''— —-
VN '0 ^ M CN — a—. (N '—’ '—’ CN (N CN CNCNCNCN'—' '—’CNCNCN
rH 0\e» >ι·Η -H - CN N ^ v w S tSl tsj <*b «#> Ä» ÄP Λ° . . <fr o\o # # oH1 # # # # <Λ° <*° lN & <#> o co in cn ex» - CO 0- CN r-C CO *3< <T\ NNiOrlrlrlriffcd)
O LD Cl <f 01 I I I H H rf H CN m 1 I I l CO
<D 1
Et* S 5 E ir. r-i 1/5 m en co in . u> ™ ^1 ^ O >.-« m *in ' n\ H v Ν' m co h'S"^ cn^incn^votHcrcco o\° 5.2 g> 'm h co σι in ^ ' rn ^ ^ co ^ ^ CU -H c
O
0 *» i-> ^
Ö w '-J
* M 3 '«A
’ * · ifO *cB 21
* o\0 C set > :<Ö «CTJ !fti C
' * ή sfO ·Η sfO > rH -H
» 4J > SCO SCO SCO > SCO SCO -h H ^ , * 1-0 CO -H SCO SCO CU -H SCO SCO sfO ^
,· - 0):(0>> sfO>>CU «U
• o H a -H -H CN a -H -H al'JT’ W SfO SCO ^ SfO SCO CO C ^ * ^ - sercua. ^aacN -^--1
» · U CO - SCO m h I
* , 0) CN ·ΪΓ -h SfO SCO SfO SfO (0 CN vt* - SfO =03 <D >> * [J 0) SfO - o r* CO > S(0 SfO SfO -H . o Γ- -H SCO SfO SfO sfö ro 1> o HU JJ SfO -H ro r-l 0) -H > > > u -H en iH W > SfO > SCO -H ήΗ
. ci XX > en > «co -h -h -h e en <d -h > -h > u u JO
• , O -h <U Qa SfO SfO 8(0 3 <u - ' > SCO -H SfO -H e Ή U
s, P co ffo > -h -h -h a a a 4J > -h -h a *b a =¾ 3 * ^ h o cu cncojen en en -h α&-υ h
QJ rH >QJ<U COCOOO^-HdJCUJU) O ON
# λ \ 0 -H>>EHChChCO(N J>> C£) '-O LT) O H* Ή.
*· ^ -H J 0< giHCXliHCOCN fO h m 4j enena.·'·'--' genencu P‘d . dj w ε to co ss>i>i>i ft js J ^ ^ ^ ^ k.% ^ 2 ** 4) CUOtJo^^^UiUi a Ό Ό >N>S>1>1>1 -H Λ 4* C 0 3ίίΝ*0«Ο*Ο*Ο»Ο _0 5 3 ή οο,α x: λ λ x: xx Γ·>·αο«(Ν«ο*ο:ο»ο*ο c·^
Π O UUUOUUUUU UUUOUUUUO MG
O ^c 000000000 000000000 fu
^ M W «J
» «τ’ 0 oooooomino ooooooinino
* H M, CDUDCPCDOOiHHCN CDUDVDeDOOHHCN !i^S
·· cncncncn^^^^in cncncncn^^^^Ln W [Q
N___ ·*:*: , §£
1 e TJ
• apH h oj * h s h * >
•UJ ^ PP* CV
* · Ä -H CL 2 ft Γ- • · O m E 2 ? -H ft ‘^ :3 2 e o o g* f, V1 ~ „ 1 ιΗ ιΗ έ φ , . e &p.H μ 3 * * rH ε ί* n 33 • · · M *<e f-» 3 w - d ‘-f en • rä * ;*g H 1»^ ^ _ - ...... 1 U **
11432C
-H
C (ΰ u Λ w >1 C N ~~~~ r-4 ®cTO — — '-'οο^0:^ G h-n ^ %ro (Λ h O «ιη ^ οο >ι ^73^27 ^7 Τ5 0 § g 1 ^
<υ SV
> ^ «ι.
OJ
ta-- 5 Cern >ι frg >«
m §:«" V5e^sH-"m-“S
“1 Sr Μ-α.» .^ο"’.
jj · ^λ o d v-.s u,v« 1 9 . 2 ° * 1/1 0 5^0- <Tt ö -H ’ -y 0) a , -8--3 ft + -S rt * ^ .2 fröj* * g |Ί·η ^SSsSujsg^ o iJ s ° Se .o«*.hV-« ® i—I Γ* k U.J S o '“oo - co r- ~ o ^ Oj * ^ o ° o 2 I -ΙΛ 04 i ^ » > 4_) G C Λί 0,.5 o4 7 ^ ό 1 ^ rn o a '5! gi* “ Ό t « 3 0) 3 !> -rh . -* m
p s--*J
o · Q 9 ' , (U
_r^ m cn i =e S V!
CQ . £ ;< o- g _ - O
O a>mmfrtS, (HiNuiH'i:iVD^Jco®·^ JV
0 + £ ηη-”"ω,-Γ:Η''0.".
Vt ^ ‘S Π V * C -H H V U3 V UI M ? H V ^ :5
μ .h ·* ^ ε -2 S ^ 3 v .S
ö ^ S g a 3.5 H
o\° “ S U > =o C 4-1 ro Cj m C__4-1 h u u ;ä % + £ ° H e V- -- ^ V (N 1 «C 5 >1 jJ 113 ‘H ti g p m "„,2 h£ £>£ -h e > i &TM 3ssssls§3's * *H oV> Wri7mC-H M i 0)
O'-' B
ti N o sa2i -H
Hr)UrlJj> -H 4-) 0) + S M to
V ,Ζ ΓΗ--4J (U
IS /4 ai to
rl r V Η I e -H
ö U ° -h i tö i—i , =0 + h a0 S, ^ *'·* Vi! r9 5 4j • J-1 ^ . 01 SmwHm,Nm'än'u1 ι-H (ti '·· h n II u·. m C'H tl) r-t . .; S,jJ ” 6 4«h p Sh O-Uffi s s | S .tl w -H O < m .2 > Se ra ö =tö «e CD (0 -H--.* ’*
· (UtCtÖ im DiOtU
H 4-1 4-1 S S « ε M O O Ό • tn ra •S>01 ste td w μ -η (V>< I O, e ·· ix, ?> <j Λιο e e w ω it /· ?«£ s ^ 3 g c o - ti Ή (Ö ? i> -rt uit· > p m td o
mSJa> -HPPPP
> a -h ai p p p •. p p a) a) <u
—--td o P P M
i—i e o o • · Λ, e j e e e ; ; ; ft e ^no . e ov> p . O 1 -h W i o\<> o\o =td . · m 3 v ω i i ε
».* ^ e il σ\ en a> (U
• 4 · rX .ho en - cq
* G ^ e — -n -H II O^i 4J
»»· i 4)0 (0 ·Η ·Η (<C il ff. ^ , I—I O Oi ~ ^ -d < -H < W fi 11 ^ Π l* »H -n g -H>!3WSW* W Λί
··· r-» 00 -H <****♦ -H
. (C « s>0HSS3t>>z tti Λ tj t) ai ..' E-i - - I " — — “ 2
11432C
o\° o\° o\° o\o o\° III I I Ö
ω o o o 0 OH
3 ö ö ö ö ö h I—I -Η Η Η £ Ή -H ·· CC (C (C fC Pj (C (C o\° & Pi Pi Pi Pj ' Pi
Ö ι ι i I O
-H LD CNIO IT3 CO H O
ωοΐ'ΓΟ'Η- If) N > O ~ rl
‘"j -Η -Ο - Ο - O OH ~0 ^ O
2 I—IO O O CTi O O 4-) hoooöooö u Ö Η I—I -H I—I -H I—I *H Η Ή r—I ·Η ι I Oj *0 i—I ι—I ι—I ι—I ι—I ι—I ι—10 ι—I i—I i—1i—I 0
q W >-i (C >-i (C >-icG Ö ί* Ö >ίπ5 jP
a rc •π m
H
£ o\° o\° o\° o\° o\° (C III I I Ö
P <D O O O OOH
^ ö Ö ö Ö pöh 1 I ι—I H -rl -rl ^ H H ·· •PO <c nj fö (C £u (C (C <λ° O > Pj Ρι ' Pj Pi Pj ' Pj T5 ö I I I o Oö <D o· in in m 10 o- in 03 o
Ö O ö H » (N - O - O H - O ^ H
E H » O -O -O O 03 - O -O
to Π3 HO O O O- O O JJ
n 3 oi h o a) a) ö o oö O O Ö -rH ι—1 -H r—) H ι—1 H -rH H r—1 -H r—1 Oi
O H O 'O ι—I ι—I ι—I ι—I ι—li—I ι—I O ι—I ι—I ι—I ι—I O
-Y P T"> pq >H(Ö >H (C >H CC >J Ö >J Ö O hP
^ λ; o H ö Ö ' h tn h
ö -Y
rc v ö
E“i CU H
ω P
h φ I—| (D o\° o\° o\° o\° o\° r—| I III I I ö
öo 000 OOH
TiH ÖÖÖ ÖÖH
pq P H H H 3 H H ·· 3 OJicö (O rC Pj cC i cC o\° H 2 Pj I Pj 'Pj Pj ' Pj Pj (H H LO 0-0 • O rt oo mo 030 io ho on o
^ O-OvO- O O ' O - H
- ‘ Pj (C ' H -H 'H on - H -O
: -h >oooinoo4J
'· ’I N HCUOCUOOOÖ t Pj H i—i H ι—I H ι—I H ι—i H H H i—I Pj
- · 3 O <—I ι—I ι—li—I ι—I ι—I ι—I ι—I ι—I ι—I ι—I ι—I O
jj en >iid >i(i >in) >id! JhiU Ixm J
• · -H
: o
’ * *H
; ' . 4-1
- * · *H
: 2 o\° ‘ ^ I o\°
O I
o\° o\° Ö O
o\° I I H ö
I O O (C H
; ·· o ö ö a m Ö H H Oi
• ; h cc cc - E
CC Pj Pj E H - Ö
• Pj Pj E H H
• : Pj CC H ö
. .· CC H P 0) O
‘ * rC -P E - H M M
Ö Ö O H H ,Υ P
,, * H (C P H O H H
E-ι OJ iY Dj > 13 N
» »»
Claims (13)
1. Zirkoniumlejeerinki kevytvesiydinreaktorin ydinrakenne- | elementeissä ja polttoainepäällysteessä käytettäväksi, tunnettu siitä, että se koostuu: tinasta (Sn) alu-5 eella yli 0,005 - alle 1,0 paino-%; raudasta (Fe) alueella yli 0,05 - alle 1,0 paino-%; kromista (Cr) alueella yli 0,02 - alle 1,0 paino-%; piistä alueella yli 50 - alle 300 ppm; volframista (W) alueella yli 0,01 - alle 1,0 paino-%; nikkelistä (Ni) alueella yli 0,007 ja alle 0,3 paino-%; ja jol-10 loin loppu 100 %:iin on zirkoniumia ja epäpuhtauksia.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, tunnettu siitä, että mainittua tinaa on alueella alarajalla yli 0,1 ja ylärajalla alle 0,7 paino-%. 15
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, tunnettu siitä, että mainittu tinaa on alueella alarajalla yli 0,3 paino-% ja ylärajalla alle 0,5 paino-%.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, tunnettu siitä, että mainittua rautaa on alueella alarajalla yli 0,2 paino-% ja ylärajalla alle 0,5 paino-%.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lej eerinkikoostumus, .] 25 tunnettu siitä, että mainittua rautaa on alueella alarajalla yli 0,3 paino-% ja ylärajalla alle 0,4 paino-%.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, tunnettu siitä, että mainittua kromia on alueella 30 alarajalla yli 0,05 paino-% ja ylärajalla alle 0,5 paino-%.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, *** tunnettu siitä, että mainittua kromia on alueella alarajalla yli 0,1 paino-% ja ylärajalla alle 0,2 paino-%. C: 35 11432C 16
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, , tunnettu siitä, että mainittua piitä on alueella yli 70 - 200 ppm.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, tunnettu siitä, että mainittua piitä on alueella yli 90 - 150 ppm.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, 10 tunnettu siitä, että mainittua volframia on alueella alarajalla yli 0,1 paino-% - yläraja alle 0,7 paino-%.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, : tunnettu siitä, että mainittua volframia on alueella 15 alarajalla yli 0,2 paino-% - yläraja alle 0,5 paino-%.
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, tunnettu siitä, että mainittua nikkeliä on alueella alarajalla yli 0,05 paino-% - yläraja alle 0,2 paino-%. 20
13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinkikoostumus, :* tunnettu siitä, että mainittua nikkeliä on alueella alarajalla yli 0,08 paino-% - yläraja alle 0,1 paino-%. *. 2 5 Patentkrav
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29693394A | 1994-08-31 | 1994-08-31 | |
US29693394 | 1994-08-31 | ||
PCT/US1995/009455 WO1996006956A1 (en) | 1994-08-31 | 1995-07-27 | Zirconium alloy with tungsten and nickel |
US9509455 | 1995-07-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI970824A0 FI970824A0 (fi) | 1997-02-27 |
FI970824A FI970824A (fi) | 1997-02-27 |
FI114320B true FI114320B (fi) | 2004-09-30 |
Family
ID=23144149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI970824A FI114320B (fi) | 1994-08-31 | 1997-02-27 | Zirkoniumlejeerinki, jossa on volframia ja nikkeliä |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0779936B1 (fi) |
JP (1) | JP2926519B2 (fi) |
KR (1) | KR100231081B1 (fi) |
CN (1) | CN1071797C (fi) |
AU (1) | AU3359595A (fi) |
CZ (1) | CZ292179B6 (fi) |
DE (1) | DE69504693T2 (fi) |
ES (1) | ES2124015T3 (fi) |
FI (1) | FI114320B (fi) |
MX (1) | MX9701256A (fi) |
TW (1) | TW299355B (fi) |
UA (1) | UA40658C2 (fi) |
WO (1) | WO1996006956A1 (fi) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9802173L (sv) * | 1998-06-17 | 1999-12-18 | Abb Ab | Zirkoniumbaserad legering |
SE530673C2 (sv) * | 2006-08-24 | 2008-08-05 | Westinghouse Electric Sweden | Vattenreaktorbränslekapslingsrör |
FR2909798A1 (fr) * | 2006-12-11 | 2008-06-13 | Areva Np Sas | Procede de conception d'un assemblage de combustible optimise en fonction des contraintes d'utilisation en reacteur nucleaire a eau legere,et assemblage de combustible en resultant. |
US9637809B2 (en) | 2009-11-24 | 2017-05-02 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Zirconium alloys exhibiting reduced hydrogen absorption |
CN102220520B (zh) * | 2011-06-02 | 2013-01-16 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种核反应堆燃料包壳用锆合金 |
CN102220518B (zh) * | 2011-06-02 | 2013-01-16 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种核反应堆包壳材料用低锡锆合金 |
CN118222883A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-06-21 | 西安西部新锆科技股份有限公司 | 一种第三代改进型Zr-4合金及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1084250A (fi) * | ||||
US4649023A (en) * | 1985-01-22 | 1987-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Process for fabricating a zirconium-niobium alloy and articles resulting therefrom |
US4879093A (en) * | 1988-06-10 | 1989-11-07 | Combustion Engineering, Inc. | Ductile irradiated zirconium alloy |
US5254308A (en) * | 1992-12-24 | 1993-10-19 | Combustion Engineering, Inc. | Zirconium alloy with improved post-irradiation properties |
-
1995
- 1995-07-27 KR KR1019970701303A patent/KR100231081B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-07-27 UA UA97031516A patent/UA40658C2/uk unknown
- 1995-07-27 CN CN95194870A patent/CN1071797C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-27 WO PCT/US1995/009455 patent/WO1996006956A1/en active IP Right Grant
- 1995-07-27 EP EP95930099A patent/EP0779936B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-27 AU AU33595/95A patent/AU3359595A/en not_active Abandoned
- 1995-07-27 JP JP8508746A patent/JP2926519B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-27 CZ CZ1997623A patent/CZ292179B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-07-27 MX MX9701256A patent/MX9701256A/es not_active IP Right Cessation
- 1995-07-27 ES ES95930099T patent/ES2124015T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-27 DE DE69504693T patent/DE69504693T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-02 TW TW084108179A patent/TW299355B/zh active
-
1997
- 1997-02-27 FI FI970824A patent/FI114320B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1996006956A1 (en) | 1996-03-07 |
CN1071797C (zh) | 2001-09-26 |
AU3359595A (en) | 1996-03-22 |
CN1157640A (zh) | 1997-08-20 |
ES2124015T3 (es) | 1999-01-16 |
CZ292179B6 (cs) | 2003-08-13 |
EP0779936B1 (en) | 1998-09-09 |
DE69504693T2 (de) | 1999-10-07 |
FI970824A0 (fi) | 1997-02-27 |
MX9701256A (es) | 1997-05-31 |
FI970824A (fi) | 1997-02-27 |
CZ62397A3 (en) | 1997-06-11 |
TW299355B (fi) | 1997-03-01 |
JPH09508672A (ja) | 1997-09-02 |
UA40658C2 (uk) | 2001-08-15 |
DE69504693D1 (de) | 1998-10-15 |
JP2926519B2 (ja) | 1999-07-28 |
EP0779936A1 (en) | 1997-06-25 |
KR100231081B1 (ko) | 1999-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5211774A (en) | Zirconium alloy with superior ductility | |
US5254308A (en) | Zirconium alloy with improved post-irradiation properties | |
EP0345531B1 (en) | Ductile irradiated zirconium alloy | |
KR100187539B1 (ko) | 내식성이 뛰어난 지르코늄 합금 | |
EP0532830A2 (en) | Zirconium alloy with superior ductility | |
US5080861A (en) | Corrosion resistant zirconium alloy | |
KR20060090128A (ko) | 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 | |
KR19990069104A (ko) | 저 부식성과 고강도를 갖는 지르코늄 합금 조성물 | |
KR0147082B1 (ko) | 중성자조사에 대한 내취성이 우수한 오스테나이트강 및 이 강으로 구성된 부재 | |
FI114320B (fi) | Zirkoniumlejeerinki, jossa on volframia ja nikkeliä | |
US5244514A (en) | Creep resistant zirconium alloy | |
JP2014080664A (ja) | 高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼 | |
LeSurf | The corrosion behavior of 2.5 Nb zirconium alloy | |
JP4086331B2 (ja) | 原子炉部品の耐食性を向上させるための合金 | |
KR100754477B1 (ko) | 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 | |
JP2535114B2 (ja) | 原子力プラント用部材の製造方法 | |
KR100286871B1 (ko) | 내부식성과 기계적 특성이 우수한 지르코늄합금 조성물 | |
JPS63213629A (ja) | ジルコニウム基合金 | |
JP4761803B2 (ja) | 沸騰水型軽水炉用ジルコニウム合金製構成材料の腐食性加速試験方法 | |
JPS59157284A (ja) | 原子炉燃料集合体におけるジルコニウム合金製完成部品の表面処理方法 | |
JPH05171359A (ja) | 窒素とホウ素の含有量を極めて低くしたオーステナイト系ステンレス鋼 | |
KR100296952B1 (ko) | 핵연료 피복관용 지르코늄 합금조성물 및 제조방법 | |
JPS6316290A (ja) | 燃料集合体 | |
JPS6166188A (ja) | 原子炉制御棒 | |
JPS61184485A (ja) | 燃料チヤンネルボツクス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 114320 Country of ref document: FI |
|
MA | Patent expired |