FI86994C - Korrosionsfasta vismut innehaollande zirkoniumlegeringar - Google Patents

Korrosionsfasta vismut innehaollande zirkoniumlegeringar Download PDF

Info

Publication number
FI86994C
FI86994C FI881897A FI881897A FI86994C FI 86994 C FI86994 C FI 86994C FI 881897 A FI881897 A FI 881897A FI 881897 A FI881897 A FI 881897A FI 86994 C FI86994 C FI 86994C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
corrosion
weight
alloys
proportion
bismuth
Prior art date
Application number
FI881897A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI881897A (fi
FI86994B (fi
FI881897A0 (fi
Inventor
Dale Frederick Taylor
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of FI881897A0 publication Critical patent/FI881897A0/fi
Publication of FI881897A publication Critical patent/FI881897A/fi
Publication of FI86994B publication Critical patent/FI86994B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI86994C publication Critical patent/FI86994C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C16/00Alloys based on zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

1 86994
Korroosionkestäviä vismuttia sisältäviä zirkoniumlejee-rinkejä Tämä keksintö koskee zirkoniumpohjäisiä lejeerinke-5 jä, jotka soveltuvat käytettäviksi ydinreaktoreissa ja tarkemmin määriteltynä polttoaine-elementtien vuoraukseen.
Zirkoniumpohjäisiä lejeerinkejä on pitkään käytetty ydinreaktoreissa polttoaine-elementtien vuoraukseen. Zirkoniumissa yhdistyvät toivotulla tavalla pieni termi-10 sen neutronin poikkileikkaus ja yleisesti hyväksyttävä korroosionkesto kiehutusreaktoriympäristössä. Zirkaloy 2:ta, Zr-Sn-Ni-Fe-Cr-lejeerinkiä, on käytetty laajasti ja käytetään edelleen nykyäänkin ydinreaktoreissa. Tämä le-jeerinki on toiminut riittävän hyvin reaktoreissa, mutta 15 sillä on myös joitakin puutteita, jotka ovat johtaneet jatkotutkimuksiin toimintakyvyltään parannettujen materiaalien löytämiseksi. Zirkaloy 4 oli eräs mainitun tutkimuksen tuloksena kehitetty lejeerinki. Tässä lejeeringissä on poistettu suurin piirtein kokonaan Ni (korkeintaan 20 0,007 m-%) Zirkaloy 2-tyyppisestä lejeeringistä. Zirkaloy kehitettiin Zirkaloy 2:n parannukseksi hydrautumisongel-mien vähentämiseksi; hydrautuminen tekee Zirkaloy 2:sta hauraan, kun se jäähdytetään ympäristön lämpötilaan (esimerkiksi pysäytettäessä reaktori) vedyn absorboiduttua 25 siihen korkeammissa lämpötiloissa.
Zirkaloy-lejeeringit ovat parhaiten korroosiota kestävien materiaalien joukossa testattuina vedessä reaktorin toimintalämpötiloissa (noin 290 °C) fissioreaktiosta tulevan säteilyn poissa ollessa. Korroosionopeus on maini-30 tuissa olosuhteissa hyvin pieni, ja korroosiotuote on yhtenäinen, lujasti tarttuva, musta Zr02~kalvo/kerros. Todellisessa käytössä Zirkaloy joutuu kuitenkin säteilyn vaikutuksen ja myös reaktorivedessä olevien radiolyysi-tuotteiden vaikutuksen alaiseksi. Zirkaloyn korroosion-35 kesto-ominaisuudet heikkenevät näissä olosuhteissa ja sen korroosionopeus kasvaa.
2 86994
Tutkimukset, joiden kohteena on ollut zirkoniumpoh-jaisten lejeerinkien korroosio-ominaisuuksien parantaminen, ovat johtaneet joihinkin edistysaskeliin. Korroosion-kestoa on parannettu joissakin tapauksissa lejeerinkien 5 huolellisesti säädetyillä lämpökäsittelyillä joko ennen materiaalin muokkausta tai sen jälkeen. Lisätyt lämpökäsittelyt suurentavat kuitenkin yleensä valmiiden tuotteiden valmistuskustannuksia, ja tapauksissa, joissa asentaminen vaatii hitsaamista, alueella, johon hitsaustoimen-10 piteen lämpö on vaikuttanut, ei välttämättä ole samoja korroosiokesto-ominaisuuksia kuin tuotteen loppuosalla.
Myös käytettäviä lejeerausalkuaineita ja lejeerausalkuai-neiden prosenttiosuuksia on ehdotettu muutettaviksi pyrittäessä parantamaan näiden lejeerinkien korroosionkestoa.
15 Zirkaloyn korroosionkesto-ominaisuuksien heikkene minen todellisissa reaktoriolosuhteissa ei ilmene ainoastaan suurentuneena yhtenäisen korroosion nopeutena. Muodostuvan mustan Zr02-kerroksen lisäksi on havaittu paikallinen eli nodulaarinen korroosioilmiö erityisesti kiehu-20 tusreaktoreissa (BWR). Sen lisäksi, että nodulaarisen korroosioreaktion tuote suurentaa korroosionopeutta, se on hyvin epätoivottavaa valkoista Zr02-kukkaa, joka on heikommin tarttuvaa ja tiheydeltään pienempää kuin musta Zr02-kerros.
25 Nodulaarisen korroosioreaktion aiheuttama suuren- . . tunut korroosionopeus lyhentää todennäköisesti putken vuo rauksen käyttöikää, ja tämä nodulaarinen korroosio vaikuttaa haitallisesti myös reaktorin tehokkaaseen toimintaan.
Valkoinen Zr02, joka on heikommin tarttuvaa, saattaa lohje-30 ta tai kuoriutua irti putkesta reaktoriveteen. Jos nodulaarisen korroosion tuote ei lohkea pois, alenee toisaalta lämmönsiirtoteho putken kautta veteen, kun nodulaarinen korroosio etenee ja vähemmän tiheä valkoinen Zr02 peittää putken kokonaan tai suurelta osin.
i } 35 3 86994
Todellisia reaktoriolosuhteita ei ole helppo toistaa normaalissa laboratoriotutkimuksessa, koska on epäkäytännöllistä käyttää säteilylähdettä reaktorissa esiintyvän säteilyvaikutuksen simuloimiseksi. Tietojen kerää-5 minen todellisesta reaktorikäytöstä on lisäksi äärimmäisen aikaavievä prosessi. Tästä syystä alan kirjallisuudessa ei esitetä mitään lopullisia todisteita, jotka selittäisivät täsmällisen mekanismin, joka johtaa nodulaariseen korroosioon. Tämä rajoittaa jossakin määrin kykyä varmistaa si-10 tä, ovatko muut lejeeringit alttiita nodulaariselle korroosiolle, ennen kuin näytteitä näistä lejeeringeistä todella sijoitetaan reaktoreihin.
Laboratoriokokeet, jotka tehdään reaktorissa normaalisti esiintyvissä olosuhteissa (säteilyn puuttuessa) 15 suunnilleen lämpötilassa 300 °C ja paineessa 6900 kPa vedessä, eivät aiheuta nodulaarisen korroosiotuotteen muodostumista Zirkaloy-lejeeringeille, joka olisi samankaltaista kuin tuote, jota esiintyy Zirkaloy-lejeeringeillä, joita on käytetty reaktorissa. Jos kuitenkin käytetään 20 vesihöyryä ja nostetaan lämpötila korkeammaksi kuin 500 °C ja paine arvoon 10300 kPa, voidaan laboratoriokokeissa muodostaa Zrikaloy-lejeeringeille nodulaarinen korroosio-tuote, joka on samanlaista kuin reaktorikäytössä havaittava. Zirkaloy-lejeerinkinäytteet, joita karkaistaan lämpö-25 tilassa 750 °C 48 tuntia, ovat erityisen alttiita nodulaariselle korroosiolle näissä koeolosuhteissa. Näillä karkaistuilla Zirkaloy-näytteillä tapahtuu suhteellisen vähän aikaa, ts. 24 tuntia, kestävissä kokeissa nodulaarinen korroosio, joka on asteeltaan vertailukelpoinen todelli-30 sessa reaktorikäytössä tapahtuvaan Zirkaloy-putkivuorauk-sen korroosioon. Tässä korkeammassa lämpötilassa ja paineessa saadaan aikaan simuloitu ydinreaktoriympäristö, joka antaa tutkijoille mahdollisuuden määrittää uusien lejeerinkien alttius nodulaariseen korroosioon. Näiden 35 testien tuloksia voidaan yleisesti verrata tuloksiin, joita saadaan testattaessa Zirkaloy-näytteitä samoissa olo- 4 86994 suhteissa.
Uuden lejeeringin, jota pidettäisiin Zirkaloy-le-jeerinkien vaihtoehdoksi tai korvaajaksi soveltuvana, ei tule ainoastaan olla vähemmän altis nodulaariseen korroo-5 sioon kuin Zirkaloy-lejeeringit, vaan myös hyväksyttävien yhtenäisten korroosion nopeuksien tulisi säilyä riittävän käyttöiän takaamiseksi.
Tämän keksinnön tärkeimpänä päämääränä on siten saada aikaan ryhmä lejeerinkejä, joilla on parannetut kor-10 roosionkesto-ominaisuudet ydinreaktoriympäristössä.
Tämä keksinnön eräänä muuna tärkeänä päämääränä on saada aikaan ryhmä lejeerinkejä, joiden korroosiokesto-ominaisuudet eivät ole riippuvaisia huolellisesti säädetystä lämpökäsittelystä.
15 Keksinnön mukaiselle zirkoniumpohjaisille lejeerin- geille on tunnusomaista se, mitä on sanottu oheistetuissa patenttivaatimuksissa 1-17.
Näillä lejeeringeillä on parantunut kesto nodulaa-rista korroosiota vastaan suuressa paineessa ja korkeassa 20 lämpötilassa tehtävässä höyrytestauksessa, ja hyväksyttä vät yhtenäisen korroosion nopeudet säilyvät niissä vesi-ja höyryesteissä.
Keksinnön mukaisilla lejeeringeillä saadaan aikaan riittävä kesto yhtenäistä korroosiota vastaan ydinreakto-25 rikäyttöä varten. Tämän keksinnön mukaiset lejeeringit ovat osoittaneet parannettua kestoa nodulaarista korroosiota vastaan.
On olemassa muutamia parametreja, jotka tulisi ottaa huomioon valittaessa lejeerausalkuaineita Zr-pohjai-30 siin lejeerinkeihin, jotka ovat ehdokkaina käytettäviksi polttoaineen vuoraukseen kiehutusreaktorikäytössä. Alkuaineen termisen neutronin poikkileikkaus on edullisesti suhteellisen pieni, jotta fissioreaktion tuotteet pääsevät helposti kulkemaan polttoainetankojen läpi ja mahdollis-35 tetaan siten kiehutusvesireaktorin tehokas toiminta.
5 86994
Materiaalin hinta tulisi ottaa huomioon, eikä se saa olla liian suuri. Myös se, miten helppo tai vaikea lejeerinki, joka sisältää mainittuja yhtä tai useampaa 5 alkuainetta ja zirkoniumia, on valmistaa, tulee ottaa huomioon. Lisäksi on toivottavaa, että alkuaine tai alkuaineet edistävät zirkoniumin korroosiokesto-ominaisuuksia todellisissa tai simuloiduissa kiehutusreaktoriolosuhteis-sa.
10 Alkuaineen termisen neutronin poikkileikkaus on yleensä alkuaineen tunnettu ominaisuus, jos tämä koskaan on tullut harkittavaksi ydinreaktorikäyttöön. Materiaalien hinta voidaan tarkistaa aiemmista hintatiedoista tekemällä tarvittaessa ekstrapolointi. Tämän keksinnön mukaisten le-15 jeerinkien lejeerausmenetelmä on samankaltainen kuin tavanomaiset menetelmät zirkoniumin lejeeraamiseksi, ja le-jeeraamisen helppous on siten kohtuullisesti ennustettavissa. Lejeeraus tehdään edullisesti valokaarisulattamalla zirkoniumharkko, joka sisältää onttoon osaansa suljettuna 20 sopivan määrän lejeerausmetalleja. Tämä sulatettu metalli valetaan sitten lejerinkiharkoksi, joka käsitellään sitten viimeistelymenetelmin lopullisiin muotoihin.
Yleensä vaikein ennustettava näistä parametreista on se, saako alkuaine aikaan korroosionkeston paranemisen. 25 Tinaa on lisätty zirkoniumiin ennen tätä keksintöä, kuten Zirkaloy-lejeeringit ja muut tunnetut zirkoniumpoh-jaiset lejeerinkikoostumukset osoittavat. Sn:n läsnäolo, joka stabiloi Zr:n α-muotoa, edistää etupäässä lejeerin-gin lujuutta, vaikkakin Sn saa aikaan myös jonkinasteista 30 parantumista kestossa yhtenäistä korroosiota vastaan.
Vismutti, joka myös on α-muodon stabiloija zirkoniumissa, on saanut osakseen vähän huomiota ydinmateriaalien valmistajilta. Tämän keksinnön yhteydessä on havaittu, että käytettäessä vismuttia tai vismutin ja tinan yh-35 distelmää zirkoniumpohjaisessa lejeeringissä, saadaan ai- 6 86994 kaan kaksi etua. Vismutilla on ensinnäkin poikkeuksellisen pieni termisen neutronin poikkileikkaus, jopa pienempi kuin zirkoniumilla ja tinalla ja paljon pienempi kuin useimmilla muilla alkuaineilla, joita tavallisesti lejee-5 rataan zirkoniumin kanssa.
Sisällytettäessä vismuttia zirkoniumpohjäiseen le-jeerinkiin saavutetaan eräs lisäetu. Vismutin läsnäolo tämän tyyppisissä lejeeringeissä parantaa kestoa nodulaa-rista korroosiota vastaan. Tähän keksintöön johtavissa 10 korroosiotesteissä määritettiin, että pelkän vismutin (tai tinan ja vismutin seoksen) kanssa lejeeratulla zirkoniumilla saataisiin aikaan riittävä suoja nodulaarista korroosiota vastaan.
Tämän keksinnön yhteydessä on havaittu, että lisää-15 mällä tiettyjä muita lejeerausalkuaineita zirkonium-vis- mutti- ja zirkonium-tina-vismuttilejeerinkeihin saadaan aikaan lejeerinkejä, joilla on hyväksyttävä yhtenäisen korroosion etenemisnopeus samoin kuin parannettu kesto nodulaarista korroosiota vastaan. Tarkemmin määriteltynä 20 lisäämällä alkuainetta tai alkuaineseosta, joista tässä käytetään yhteisnimitystä lejeeringin liukeneva osa ja joita ovat niobi, telluuri ja molybdeeni, osuudeksi noin 0,5-1,0 m-%, tai jos käytetään pelkkää telluuria, osuudeksi noin 0,3 - 1 m-% lejeeringistä, joka sisältää myös 25 0,5 - 2,5 m-% vismuttia tai vaihtoehtoisesti noin 0,5 - 2,5 m-% tinan ja vismutin seosta loppuosan ollessa zirkoniumia, saadaan aikaan lejeerinkejä joiden kesto nodulaarista korroosiota vastaan on oleellisesti parantunut Zir-kaloy 2:teen verrattuna. Sen lisäksi, että koostumuksel-30 taan näillä alueilla olevilla lejeeringeillä on parempi kestävyys nodulaarista korroosiota vastaan, on niillä myös muita edellä mainittuja toivottuja piirteitä; ts. termisen neutronin pieni poikkileikkaus ja hyväksyttävä hinta ja lejeeraamisen helppous. Nämä lejeeringit sisältävät myös 35 tavanomaisia epäpuhtauksia, joita esiintyy sienimäisessä 7 86994 zirkoniumissa ja zirkonium-lejeeringeissä.
Tulisi huomata, että mainittujen alkuaineiden ja tavanomaisten epäpuhtauksien lisäksi tämän keksinnön mukaiset lejeeringit sisältävät mahdollisesti myös noin 5 0,09 - 0,16 m-% happea. Useimmat kaupallista laatua ole vat sienimäiset zirkoniumtuotteet, joita käytettäisiin lejeerinkien, kuten tämän keksinnön mukaisten lejeerin-kien, valmistukseen, sisältävät pieniä määriä happea, suunnilleen 800 - 1300 ppm. Joissakin tapauksissa on toi-10 vottavaa suurentaa lejeeringin happipitoisuutta. Hapen lisääminen on eräs tapa parantaa myötörajaa huoneen lämpötilassa. Tämän keksinnön mukaiset lejeeringit voidaan siten valmistaa lisäten happea tai sitä lisäämättä, koska tällä on vain vähäinen tai mitätön vaikutus lejeerinkien 15 korroosionkestoon.
Tämän keksinnön mukaisista lejeeringeistä on testattu kestävyys sekä yhtenäistä korroosiota että nodulaa-rista korroosiota vastaan. Nämä testit ovat osoittaneet, että lejeeringissä, joka on suhteellisen epäherkkä läm-20 pökäsittelylle, voidaan saavuttaa dramaattinen väheneminen alttiudessa nodulaariselle korroosiolle säilyttäen samalla Zirkaloy 2:n kestävyys yhtenäistä korroosiota vastaan suurin piirtein ennallaan.
Lejeerausalkuaineet, jotka muodostavat liukenevan 25 osan, ovat tehokkaimmillaan näissä lejeeringeissä liuke nevien aineiden kokonaispitoisuuden ollessa noin 0,6 -0,7 m-% lejeeringistä. On testattu liukenevan aineen pitoisuudet noin 0,3 m-%:sta (käytettäessä pelkkää telluu-ria) noin 1,0 m-%:iin, ja on osoitettu, että näiden lejee-30 rinkien kestävyys nodulaarista korroosiota vastaan on parempi kuin Zirkaloy 2:n.
Taulukossa 1 luetellaan useita lejeerinkejä, joissa käytetään pelkkää vismuttia α-muotoa stabiloivana alkuaineena, ja yksi lejeerinki, jossa käytetään tinan ja vis-35 mutin seosta stabiloivana osana, yhdistettyinä erilaisiin 8 86994 tämän keksinnön mukaisiin liukenevien aineiden yhdistelmiin, sekä taulukon lopussa kolme tuotetta, jotka ovat Zirkaloy 2-lejeerinkejä kolmessa (3) erilaisessa lämpökä-sittelytilassa. Nämä lejeeringit testattiin vedessä, joka 5 sisälsi 8 ppm happea, lämpötilassa 288 °C ja paineessa 10300 kPa, olosuhteissa, jotka vastaavat reaktorin toimin-talämpötilaa ja -painetta (säteilylähteen puuttuessa), näiden lejeerinkien yhtenäisen korroosionkestävyyden arvioimiseksi .
10 Tässä taulukossa olevista tuloksista havaitaan, että testatuilla keksinnön mukaisilla lejeeringeillä oli riittävä kestävyys yhtenäistä korroosiota vastaan. Jotkut näistä lejeeringeistä saavuttivat tai ylittivät Zirkaloy 2-lejeerinkien erinomaisen toimintakyvyn. Missään näissä 15 olosuhteissa testatuista näytteistä ei näkynyt merkkejä nodulaarien korroosion tuotteiden muodostumisesta.
Taulukossa 2 esitetään tulokset, joita saatiin testeissä, jotka tehtiin zirkoniumia, vismuttia ja keksinnön mukaista liukenevaa ainetta sisältävien lejeerinkien nodu-20 laarisen korroosioalttiuden määrittämiseksi. Testejä tehtiin käyttämällä valun jälkeisessä tilassa olevia lejee-rinkinäytteitä, joille ei tehty mitään erityistä lämpökäsittelyä, samoin kuin näytteitä, joita karkaistiin lämpötilassa 750 °C 48 tuntia. Kuten edellä mainittiin, tämä 25 lämpökäsittely poistaa Zirkaloy 2:sta kestävyyden nodulaa-rista korroosiota vastaan laboratoriohöyrykokeissa. Lisä-testejä tehtiin käyttämällä näytteitä, jotka valmistettiin kylmävalssaamalla valettuja nappeja 2,5 mm:n (0,1 tuuman) paksuisiksi ja käsittelemällä ne sitten joko lämpötilassa 30 750 °C 48 tuntia tai lämpötilassa 920 °C 3 tuntia.
Taulukossa 3 esitetään testitulokset, jotka kuvaavat zirkoniumia, tinan ja vismutin seosta ja keksinnön mukaista liukenevaa ainetta sisältävien lejeerinkien kestävyyttä nodulaarista korroosiota vastaan. Nämä testit 35 tehtiin käyttämällä levyn muodossa (paksuus 2,5 mm) olevia 9 86954 lejeerinkinäytteitä. Lejeeringit testattiin sekä kylmämuo-katussa tilassa, ts. ilman levyn valssausta seuraavaa lämpökäsittelyä, että karkaistuina, jolloin näytteitä karkaistiin lämpötilassa 750 °C 48 tuntia levyksi valssaami-5 sen jälkeen.
Taulukoissa 2 ja 3 käytetyt testiolosuhteet (vesihöyry lämpötilassa 510 °C, paine 10300 kPa) indusoivat laboratorio-olosuhteissa nodulaarisen korroosion tuotteen muodostumisen Zirkaloy-lejeeringeille (karkaistu lämpöti-10 lassa 750 °C 48 tuntia), joka vastaa korroosiota, joka havaitaan Zirkaloy-lejeeringeillä reaktorikäytön jälkeen. Vertailun vuoksi mainittakoon, että karkaistun Zirkaloyn painonlisäykset (ei esitetty taulukoissa) ovat samoissa testiolosuhteissa suuruusluokkaa muutamia tuhansia milli- 15 grammoja neliödesimetriä kohden.
Sekä taulukossa 2 että taulukossa 3 esitetyt tulokset osoittavat, että keksinnön mukaisille lejeeringeille tapahtuu painon lisäys, joka on ylivoimainen karkaistujen
Zirkaloy-lejeerinkien painonlisäykseen nähden. Useimmat 2 20 tulokset ovat alle 200 mg/dm vastaavien arvojen ollessa muutama tuhat mg/dm Zirkaloy-lejeenngeillä, kuten edellä mainittiin. Keksinnön mukaisissa lejeeringeissä ei lisäksi havaittu yhtä poikkeusta, joka on merkitty asteriskilla (*) taulukossa, lukuun ottamatta merkkejä nodulaarisen 25 korroosion tuotteiden muodostumisesta.
Taulukoista 2 ja 3 on havaittavissa myös, ettei näiden lejeerinkien kestävyys nodulaarista korroosiosta vastaan ole voimakkaasti riippuvainen huolellisesti säädetystä lämpökäsittelystä eikä käsittelyolosuhteista. Kukin 30 koostumus testattiin vähintään kahden erilaisen lämpökä sittelyn ja/tai muokkauksen jälkeisessä tilassa, ja kaikki tuloksena olevat painonlisäykset olivat ylivoimaisia karkaistun Zirkaloy-lejeeringin saamiin tuloksiin nähden.
10 86994
Taulukko 1
Oksidin kasvu/painon lisäys vedessä lämpötilassa 288°C paineessa 10300 kPa, happipitoisuuden ollessa 8 ppm 5 Lejeeringin koostumus3 Painonlisäys (mg/dm^) __1000 tuntia 1700 tuntia
Zr-l.4Bi-0.5Nb 12,0 14,5
Zr-2.0Bi-0.5Nb 12.0 b
Zr-0.8Bi-0.3Nb-0.3Mo 20,5 32,0 10 Zr-0.7Bi-0.5Nb-0.5Mo 39,8 65^
Zr-0.66Bi-0.28Te 11,8 1570
Zr-0.84Bi-0.33Te 9,3 ll'o
Zr-l.12Bi-0.41Te 15,8 22^0
Zr-l.6Bi-0.3Nb-0.3Mo 85,0 150 0
Zr-l.0Sn-l.0Bi-0.5Nb 9,3 11^2 15 Z2 (Zirkaloy 2, poikittais- 11 3 13 2 valssattu kaupallinen levy) ' f Z2 w/750°C/16 tunnin karkaisu Hf0 15,0 15.0 17,0 20 Z2 w/ -karkaisu a. Koostumukset ilmoitetaan massaprosentteina b. Testiä ei viety loppuun 11 86994 m
-H
— -4-t
= Ö Ή 3 - +J O
— O VOOVOVDfNfsjTfTt
\ (OicHHnffliCn gCJ rl rl rI rI (N »J
3 « O in «n * C\
<N
3 H
_ +J +J
(0 -P c H (0 3
+> en -P
S -n® HoiwienNHininno n (τ<^ι· in^MOMonnmoio
^ > ’"s H H H
« «O
3g iö « ^
CU
M (Ö
H
o -p
o C
m Jo ° rsP+'
M 1-1 geo nr^OHnjni-ivonjfMor'fM
n „ TJ^r 'iinr'CoeooTMjicotonr"»
vj r \ \ \ H H H H H H
M 0U gP
3 o B · H S w° 3 in « rt — to ^
En >i e « m
S -H S
<U H 3 . : : ^ d -P «o
Zj q-P ifnajnunoffihh^oMOO 5
C03 VlftlOinMJ\H<finHO(MN 'Z
m ;h γΙΝΗΗΗΠΗ ω e «g ΰ
>1 ^ C
<—1 φ <i) in
P O
-P M
H Qj
•S O O O O S
'3 ε ss ε tn "? n in n in “ u .... g Γ O O O O ® φ Φ « I II I E-ι E-· E-t ,,
ΛΛΛΛΛΟΛΟωοΗΦΦ -P
Λ „ SzzZZSZSoin^HEn ft „ innininmninin · · ·ιηιη tn ^ G ^ ............. -¾ .Ξ1 -h 000000001 1100 g n CP ω I I I I I I I I *H *H *H I I 5 , C3 ·Η*ΗΉ·Η·Η·Η·Η·ΗΟΟΓΟΒ3·Η·Η g
Jj -ns nnaiai&nisn««Nian -p e m3 ^rcoinr-ioinr^invocoHinin ™
2 m ΐί rlONOHHHNOOHOH O
.5 -F, e I I .......... « d η,ο mmmmmmmmmmmmm (¾ j ^ NNNNNNNNNNNNN ^ 2 12 86994
Taulukko 3
Painonlisäys höyrynkäsittelyn jälkeen (510°C, 10300 kPa, 24 tuntia)
Lejeenngin koostumus (1) Painonlisäys (mg/dm )
Kylmämuokattu 750°C/ b 48 tunt.
Zr-l.0Bi-l.0Sn-0.5Nb 43 51
Zr-l.5Bi-0.7Sn-0.5Nb 44 54
Zr-l.0Bi-l.0Sn-0.3Nb-0.3Mo 67 61 10 Zr-l.5Bi-0.7Sn-0.3Nb-0.3Mo 80 67
Zr-l.0Bi-l.0Sn-0.3Nb-0.3Te 80 55
Zr-l.5Bi-0.7Sn-0.3Nb-0.3Te 87 65
Zr-l.0Bi-l.0Sn-0.2Nb-0.2Te-0.2Mo 92 63
Zr-l.5Bi-0.7Sn-0.2Nb-0.2Te-0.2Mo 102 70
Zr-l.0Bi-l.0Sn-0.6Te 163 104
Zr-l.5Bi-0.7Sn-0.6Te 172 119
Zr-l.0Bi-l.0Sn-0.5Mo 109 80 15 Zr-l.5Bi-0.7Sn-0.5Mo 130 84 1. Koostumukset massaprosentteina 20 Vaikka tässä ei ole kuvattu muita tämän keksinnön muunnoksia ja variaatioita, joita voidaan käyttää poikkeamatta keksinnön piiristä, on tarkoitus, että keksinnön piiriin kuuluvat kaikki muunnokset ja variaatiot, jotka voidaan katsoa seuraavien patenttivaatimusten kattamiksi.

Claims (17)

13 86994
1. Korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että se sisältää oleellisina aineosinaan 0,5 - 2,5 5 paino-% vismuttia ja 0,5 -1,0 paino-% liukenevaa ainetta, joka on molybdeeni, telluuri, niobi tai niiden seos, ja valinnaisesti 0,09 - 0,16 paino-% happea, loppuosan ollessa zirkoniumia.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korroosionkestävä 10 lejeerinki, tunnettu siitä, että liukenevan aineen osuus on suunnilleen 0,6 paino-%.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että vismutin osuus on 0,7 - 2,0 paino-%.
4. Korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että se sisältää oleellisina aineosinaan 0,5 - 2.5 paino-% tinan ja vismutin seosta ja 0,5 - 1,0 paino-% liukenevaa ainetta, joka koostuu molybdeenistä, tel-luurista, niobista ja niiden seoksesta, ja valinnaisesti 20 0,9 - 0,16 paino-% happea, loppuosan ollessa zirkoniumia.
5. Patenttivatimuksen 4 mukainen korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että tinan ja vismutin seoksen osuus on 2,0 - 2,2 paino-%.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen korroosionkestävä 25 lejeerinki, tunnettu siitä, että liukenevan aineen osuus on suunnilleen 0,6 paino-%.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukenevan aineen osuus on suunnilleen 0,6 paino-%. ... 30 8. Korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että se sisältää oleellisina aineosinaan 0,5 - 2.5 paino-% vismuttia ja 0,3 - 1,0 paino-% liukenevaa ainetta, joka on telluuri, ja valinnaisesti 0,9 - 0,16 paino-% happea, loppuosan ollessa zirkoniumia.
9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen korroosionkestävä lejeerinki, tunnettu siitä, että vismutin tai tinan ja vismutin välisen seoksen osuus on 0,7 - 2,0 paino-%. i4 86 9 94
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lejeerinki, tunnettu siitä, että tinan ja vismutin seoksen osuus on 2,0 - 2,2 paino-%.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korroosionkestä-5 vä lejeerinki, tunnettu siitä, että vismutin osuus on 0,7 - 2,0 paino-% ja että liukeneva aine koostuu niobista ja molybdeenistä, jolloin niobin osuus on suunnilleen 0,5 paino-% lejeeringistä ja molybdeenin osuus suunnilleen 0,5 paino-% lejeeringistä.
12. Patenttivaatimuksen 3 mukainen korroosionkestä- vä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukeneva aine koostuu niobista ja molybdeenistä, jolloin niobin osuus on suunnilleen 0,3 paino-% ja molybdeenin osuus suunnilleen 0,3 paino-%.
13. Patenttivaatimuksen 3 mukainen korroosionkestä- vä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukeneva aine koostuu niobista ja telluurista, jolloin niobin osuus on suunnilleen 0,3 paino-% ja telluurin osuus suunnilleen 0,3 paino-%.
14. Patenttivaatimuksen 3 mukainen korroosionkestä- vä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukeneva aine koostuu molybdeenistä, telluurista ja niobista, jolloin niiden kunkin osuus on suunnilleen 0,2 paino-%.
15. Patenttivaatimuksen 7 mukainen korroosionkestä- 25 vä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukeneva .. aine koostuu niobista ja molybdeenistä, jolloin niobin osuus on suunnilleen 0,3 paino-% ja molybdeenin osuus on suunnilleen 0,3 paino-%.
16. Patenttivaatimuksen 7 mukainen korroosionkestä- 30 vä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukeneva aine koostuu niobista ja telluurista, jolloin niobin osuus on suunnilleen 0,3 paino-% ja telluurin osuus on suunnilleen 0,3 paino-%.
17. Patenttivaatimuksen 7 mukainen korroosionkestä- 35 vä lejeerinki, tunnettu siitä, että liukeneva aine koostuu molybdeenistä, telluurista ja niobista, jolloin kunkin osuus on noin 0,2 paino-%. 15 86994
FI881897A 1987-04-23 1988-04-22 Korrosionsfasta vismut innehaollande zirkoniumlegeringar FI86994C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4150887A 1987-04-23 1987-04-23
US4150887 1987-04-23

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI881897A0 FI881897A0 (fi) 1988-04-22
FI881897A FI881897A (fi) 1988-10-24
FI86994B FI86994B (fi) 1992-07-31
FI86994C true FI86994C (fi) 1992-11-10

Family

ID=21916887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI881897A FI86994C (fi) 1987-04-23 1988-04-22 Korrosionsfasta vismut innehaollande zirkoniumlegeringar

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0287889B1 (fi)
JP (1) JPH0660364B2 (fi)
DE (1) DE3862338D1 (fi)
ES (1) ES2021406B3 (fi)
FI (1) FI86994C (fi)
TW (1) TW223124B (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02173235A (ja) * 1988-12-27 1990-07-04 Toshiba Corp 耐食性ジルコニウム合金
US5026516A (en) * 1989-05-25 1991-06-25 General Electric Company Corrosion resistant cladding for nuclear fuel rods
US5190721A (en) * 1991-12-23 1993-03-02 General Electric Company Zirconium-bismuth-niobium alloy for nuclear fuel cladding barrier
US5790623A (en) * 1997-03-25 1998-08-04 Siemens Power Corporation Composite cladding for nuclear fuel rods
US5772798A (en) 1997-03-25 1998-06-30 Siemens Power Corporation High strength zirconium alloys containing bismuth
US5768332A (en) * 1997-03-27 1998-06-16 Siemens Power Corporation Nuclear fuel rod for pressurized water reactor
EP0964407B1 (en) * 1998-06-12 2003-09-03 Framatome ANP, Inc. High strength zirconium alloys containing bismuth, tin and niobium
US6511556B1 (en) 1998-06-12 2003-01-28 Siemens Power Corporation High strength zirconium alloys containing bismuth and niobium

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2872310A (en) * 1952-12-09 1959-02-03 Harley A Wilhelm Zirconium alloy
JPS6350453A (ja) * 1986-08-20 1988-03-03 Hitachi Ltd ジルコニウム基合金部材の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2021406B3 (es) 1991-11-01
FI881897A (fi) 1988-10-24
FI86994B (fi) 1992-07-31
EP0287889B1 (en) 1991-04-10
JPS63290234A (ja) 1988-11-28
TW223124B (fi) 1994-05-01
JPH0660364B2 (ja) 1994-08-10
DE3862338D1 (de) 1991-05-16
FI881897A0 (fi) 1988-04-22
EP0287889A1 (en) 1988-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100733701B1 (ko) 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물
RU2199600C2 (ru) Сплав на основе циркония, устойчивый к текучести и коррозии под действием воды и пара, способ его изготовления и применение в ядерном реакторе
JP5704553B2 (ja) 沸騰水型原子炉核燃料集合体の部品のためのシャドー腐食に耐性のあるジルコニウム合金
KR100261666B1 (ko) 저 부식성과 고강도를 갖는 지르코늄합금 조성물
US4876064A (en) Corrosion resistant zirconium alloys containing bismuth
KR20010047592A (ko) 니오븀이 첨가된 핵연료피복관용 지르코늄 합금의 조성물
US20050205175A1 (en) Zirconium-based alloy having a high resistance to corrosion and to hydriding by water and steam and process for the thermomechanical transformation of the alloy
FI86994C (fi) Korrosionsfasta vismut innehaollande zirkoniumlegeringar
US4963323A (en) Highly corrosion-resistant zirconium alloy for use as nuclear reactor fuel cladding material
KR100261665B1 (ko) 우수한 부식저항성과 고강도를 갖는 지르코늄 합금조성물
US5196163A (en) Highly corrosion-resistant zirconium alloy for use as nuclear reactor fuel cladding material
US5190721A (en) Zirconium-bismuth-niobium alloy for nuclear fuel cladding barrier
US5901193A (en) Nuclear fuel element for pressurized-water reactors
US4362696A (en) Corrosion-resistant fuel cladding allow for liquid metal fast breeder reactors
US4863685A (en) Corrosion resistant zirconium alloys
RU2350674C1 (ru) Жаропрочный сплав
CN112899568B (zh) 一种抗高温氧化奥氏体不锈钢
FI89945B (fi) Korrosionsbestaendiga zirkoniumlegeringar
US5089223A (en) Fe-cr-ni-al ferritic alloys
KR20070039906A (ko) 크립저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물
EP1149180B1 (en) Zirconium based alloy and component in a nuclear energy plant
EP0514118B1 (en) Austenitic stainless steel with extra low nitrogen and boron content to mitigate irradiation-assisted stress corrosion cracking
CN106222577A (zh) 不锈钢合金及其制备方法、燃料组件的不锈钢包壳
JP3425124B2 (ja) フェライト系快削ステンレス鋼
JP2007031803A (ja) 高耐食性炉心材料

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: GENERAL ELECTRIC COMPANY