JP2002322553A - オーステナイト合金の不動態化のための高温ガス状酸化 - Google Patents

オーステナイト合金の不動態化のための高温ガス状酸化

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニッケルベース合金上に保護層を製造するた
めの迅速な方法を提供すること。 【解決手段】 クロムを含有するニッケル合金ワークピ
ースの表面上にクロム富化層を形成させるための方法
は、ワークピースを約1100℃の安定な温度に加熱
し、次いでこのワークピースを水蒸気及び1種以上の非
酸化性ガスを含有するガス混合物に短時間曝すことを含
む。プロセス条件は、高温焼きなましに適合し、高温焼
きなましと同時に又は組み合わせて実施することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはニッケ
ルベース合金材料のようなオーステナイト合金の耐腐蝕
性を向上させることに関し、より特定的にはニッケルベ
ース合金管材料の表面上にクロム富化された保護用酸化
物層を形成させることに関する。
【0002】
【従来の技術】Alloy 600(UNS呼称N06600)及びAll
oy 690(UNS呼称N06690)のようなニッケルをベース
とし且つクロムを含有する合金(以下、ニッケルベース
クロム含有合金と言う)は、原子炉システムにおいて、
例えば原子炉水蒸気発生器中の管材料として一般的に用
いられる。運転の間に管材料からニッケルが放出される
ことによって、水冷式原子炉の一次循環路中に放射線の
場がもたらされる。これはメンテナンスの際の点検係の
放射線への暴露を増大させるので、望ましくない。
【0003】原子炉環境において用いられる材料上に酸
化物層を形成させることによって運転の間の腐蝕が防止
され、それによって放射線レベルが低減されることが知
られている。クロム富化酸化物表面層はニッケルベース
合金上に自己回復性の保護用表面層を形成するので、特
に望ましい。ニッケルベース合金上の酸化鉄及び酸化ニ
ッケル層は自己回復性ではなく、従って酸化クロム層ほ
ど望ましくはない。さらに、クロム富化酸化物はベース
金属からのニッケルの移動に対してより一層効果的なバ
リヤーである。従って、クロム富化表面を作るために制
御された酸化又は不動態化によってニッケルの放出を低
減することが望ましい目標である。
【0004】低〜中庸温度において水性環境に曝すこと
によって、又は中庸〜高温においてガス状環境に曝すこ
とによって、金属表面上に酸化物層を形成させることが
できる。完了据付け式(completed and installed)水
蒸気発生器において管材料を取り扱うことに注目が集ま
っているので、産業界における努力は、主として水性酸
化プロセス又は中庸温度水蒸気酸化に対して向けられて
いる。Alloy 690管材料表面を300℃においてリチウ
ム及び水素を含有させた水溶液に150〜300時間曝
すことによって、又は300℃において湿った空気に1
50〜300時間曝すことによって、前記表面上に保護
用酸化物層を構築する方法が知られている。別の既知の
方法においては、Alloy 690表面をマイクロ波後放出中
で573〜873°K(300〜600℃)の中庸温度
においてガス状Ar−O2−H2混合物に15〜480分
曝すことによって、クロム富化保護用酸化物層が作られ
る。
【0005】しかしながら、上記の手段には処理時間が
長いという問題があり、そして処理の際に完了容器への
危険を強いることがある。さらなる問題は、形成される
酸化物層が比較的薄い(典型的には10〜50nm、通
常100nm未満である)ということである。
【0006】かなりの量のクロムを含有させたオーステ
ナイト合金はしばしば、殆ど又は全く酸化や変色を起こ
すことなく、輝いた表面状態を維持するために特別に選
択された条件下で、焼きなましされる。焼きなましプロ
セス条件は通常、わざと厚さが制御された酸化物を作る
というよりもむしろ酸化物生成を最小限にするように選
択される。これを達成するための通常の方法は、焼きな
ましプロセスの際に、−40℃又はそれ以下の低い露点
によって測定されるような非常に低い湿分含有率を有す
る水素ガスを用いるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上の背景から、ニッ
ケルベース合金上に保護層を製造するための迅速な方法
が産業界によって歓迎されるだろうことは明らかであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明は、純粋な非酸化性ガス中の水の制御された混合
物を用いて、Alloy 600及びAlloy 690原子炉水蒸気発生
器管材料のようなニッケルベースクロム含有合金ワーク
ピース上に保護用のクロム富化層を製造するものであ
る。このクロム富化層は、ワークピース中にすでに存在
するクロムから作られる。外部クロム源は必要なく、こ
のともすれば危険な材料を購入したり、取り扱ったり、
使い残された分を捨てたりする必要性が取り除かれる。
この比較的厚い酸化クロム層は、ニッケルの放出に対す
る長期間バリヤーを提供する。本発明のプロセス条件
は、高温焼きなまし製造工程に適合する。従って、本発
明は例えば原子炉水蒸気発生器管材料の製造の際に、高
温焼きなまし操作と同時に又はこれと組み合わせて実施
することができる。かくして、本発明は、組立てスケジ
ュールを短く保ちながら、ニッケルベースクロム含有合
金ワークピースを不動態化し且つ原子炉一次冷却液中へ
のニッケルの放出を防止する、迅速且つ低コストの方法
を提供するものである。また、管材料製造の際に不動態
化を行うことによって、仕上げ容器中で管材料を不動態
化する危険及び不利益も回避される。
【0009】従って、本発明の1つの局面は、ニッケル
ベースクロム含有合金ワークピースの表面上にクロム富
化層を形成させる方法にある。前記ワークピース中に含
有されるクロムは、このワークピースをクロムを酸化す
るのに充分な温度に加熱し、このワークピースを水蒸気
と1種以上の非酸化性ガスとのガス混合物に曝すことに
よって酸化される。
【0010】本発明の別の局面は、ニッケルベースクロ
ム含有合金ワークピースを約1100℃の温度に加熱
し、このワークピースの表面を水素と水との約0.5〜
10%の範囲の水含有率を有するガス混合物流に少なく
とも約3〜5分間曝すことによって、前記ワークピース
の表面上に酸化クロムを含むクロム富化層を形成させる
方法にある。
【0011】本発明のさらに別の局面は、ニッケルベー
スクロム含有合金ワークピースを約1100℃の温度に
加熱し、前記ワークピースの表面を水素と水との約0.
5〜10%の範囲の水含有率を有するガス混合物流に少
なくとも約3〜5分間曝することによって、このワーク
ピースの表面上に本質的に酸化クロムから成るクロム富
化層を形成させる方法にある。
【0012】本発明を特徴付ける新規性の様々な特徴
は、特に特許請求の範囲で指摘される。本発明、その作
業上の利点及びそれを利用することによって得られる特
定的な目的物をより一層よく理解するためには、添付し
た図面及び記載事項を参照されたい。これらにおいて
は、本発明の好ましい具体例が例示されている。
【0013】
【発明の実施の形態】好ましい具体例の説明 本発明は、Alloy 690原子炉水蒸気発生器管材料のよう
なニッケルベース合金ワークピースの表面上にクロム富
化層を形成させるための方法にある。この方法は、前記
ワークピースを約1100℃の温度に加熱し、このワー
クピースを水蒸気を含有するガス混合物に短時間曝すこ
とを含む。前記ガス混合物は水蒸気及び1種以上の非酸
化性ガスを含み、この非酸化性ガスは水素であるのが好
ましいが、アルゴン又はヘリウムもまた満足できる。プ
ロセス条件は、高温焼きなましに適合するものであり、
高温焼きなまし工程と同時に又は組み合わせて、例えば
僅かに前若しくは後に、実施することができる。
【0014】1つの好ましい具体例においては、ニッケ
ルベース合金ワークピースを1100℃において純粋な
水素中の水のガス混合物流{このガス混合物流は、0.
5%〜10%(分子濃度)の範囲の水含有率を有するも
のであり、これは約7℃〜46℃の露点に相当する}に
3〜5分間曝して、前記ワークピースの表面上に厚さ2
50nm〜400nmでニッケル含有率1重量%未満の
クロム富化酸化物層を形成させる。
【0015】湿分含有率範囲は、クロムを酸化するであ
ろう最小値(湿分約0.08%の分子濃度で、これは約
−25℃の露点に相当する)より充分上であり、鉄やニ
ッケルを酸化するであろう最小湿分含有率{鉄について
は約40%の湿分(これは約76℃の露点に相当する)
が必要とされ、ニッケルについてはもっと高い湿分含有
率が必要とされる}より充分下であるように選択するの
が好ましい。
【0016】
【実施例】外径(OD)0.625インチ、公称壁厚
(WT)0.040インチのAlloy690管材料の長さ1c
mの試験片を用いて試験を実施した。これらの試験の目
的は、3通りの異なるプロセス条件下で1100℃にお
いての処理の結果としてのAlloy 690管材料の内径(I
D)表面上に形成された酸化物層を特徴付けること、及
びそれらの未処理の管材料と比較することである。次の
サンプルを試験した。
【0017】
【表1】
【0018】例1:処理なし Alloy 690の3つの未処理のサンプルを、外面(表面
層)組成を測定するためにX線電子分光法(XPS)調
査(survey)スキャンによって、そして外面組成、酸化
物厚さ並びにNi/Cr比及びO/Cr比を測定するた
めにAuger分析によって、検査した。表2に示すよう
に、未処理のAlloy 690のサンプル(AS1、AS2及
びAS3)はそれらの表面上にクロムを少量有するだけ
であり、ほとんどクロムと同じぐらい多くのニッケルを
有していた。
【0019】例2:乾燥H2による処理 Alloy 690管材料の4つのサンプルの内径(ID)表面
に乾燥空気を吹き付けることによって洗浄した。サンプ
ルを洗浄するために溶剤は用いなかった。
【0020】処理は、周囲温度領域副室を提供するのに
足りる長さの石英管が貫通された管状炉中で行なった。
Alloy 690管材料の4つのサンプルを前記副室中に入
れ、乾燥アルゴンガスのガス流によるパージを開始し
た。乾燥アルゴンによるパージを続けながら、炉を加熱
していった。この加熱の間はサンプルを副室中に残して
おいた。温度が1100℃に達したら(加熱開始の約9
0分後)、乾燥アルゴンガスを約140ミリリットル/
分の流量で乾燥水素ガス(不純物1ppm未満)に置き
換え、温度を1100℃において安定させ、その後にサ
ンプルを炉中に導入した。
【0021】再び温度を1100℃において安定させた
後に、サンプルを1100℃において3分間処理した。
これらのサンプルを炉から副室に移動させ、140ミリ
リットル/分よりはるかに高い流量の乾燥アルゴンガス
中で冷ました。
【0022】例3:H2及び低レベルの水蒸気による処
理(1.5℃において水によって加湿) 4つのサンプルを用い、しかし次の変更を加えて、例2
の実験を繰り返した。その変更とは、即ち、サンプルを
炉中に導入し、温度を1100℃において再び安定化さ
せた後に、乾燥水素ガス流を水素と水蒸気とのガス混合
物に約140ミリリットル/分の流量で置き換えたとい
うものである。水蒸気は、水素を約1.5℃に保った水
浴(氷入り)中で加湿して約0.7%の見込み絶対湿分
含有率を作り出すことによって導入した。
【0023】例4:H2及び高レベルの水蒸気による処
理(28において加湿) 4つのサンプルを用い、しかし次の変更を加えて、例3
の実験を繰り返した。その変更とは、即ち、水素を約2
8℃に保った水浴中で加湿して約3.7%の見込み湿分
含有率を作り出すことによって水蒸気を導入したという
ものである。
【0024】電界放出SEM検査の結果 作られた酸化物の厚さを直接測定するために、サンプル
を強く折り曲げ、ID表面において酸化物層の一部を亀
裂させた。破壊後に撮ったSEM顕微鏡イメージは、水
蒸気による処理によって成長させた酸化物については酸
化物層の厚さが同様であることを示した。サンプルのS
EM検査はまた、水蒸気を用いた熱処理は多少の多孔性
を有する酸化物層を作り出すようであるということも明
らかにした。
【0025】XPS分析及びAuger分析の結果 XPS調査スキャンスペクトルから得られた組成データ
を表2にまとめる。この表では、炭素は省略し、残りの
元素群を100%として、組成の傾向がはっきり観察で
きるようにした。
【0026】
【表2】
【0027】Auger調査スキャンスペクトルにおいて観
察された傾向は、XPS分析において観察されたものと
同様だった。Auger分析によって懸案のサンプルから採
集された代表的な深さ分布は、例3及び4の熱処理の後
にかなり厚いクロム富化酸化物層を示した。
【0028】図1は、本発明に従う処理の前のきれいな
Alloy 690の表面における典型的な組成分布を示す。こ
の図の上の方のグラフから、この条件における表面は表
面の下の組成と比較してクロムに対してニッケルに富ん
でいる度合いが高いことがわかる。この図の下の方のグ
ラフからは、表面は酸素を含有するが、10nm未満の
非常に浅い部分だけであるということがわかる。
【0029】図2は、乾燥水素中での処理後のAlloy 69
0の表面における典型的な状態を示す。表面の相対組成
は図1に示したものと殆ど変わらない。
【0030】図3は、特定湿分含有率範囲の下端におけ
る水素−水蒸気混合物に曝すことによって作られたAllo
y 690の表面における典型的な状態を示す。表面状態は
図1及び2におけるものからかなり変化した。上のグラ
フは、表面から200nmを超える有意の深さについ
て、クロムと比較してニッケル含有率が非常に少しだけ
であることを示している。下のグラフは、表面の外側層
が200nmを超える深さについて、酸化クロム中に存
在する酸素の相対量と同等のかなりの量の酸素を含有す
ることを示している。
【0031】さらに図4は、特定湿分含有率範囲の上端
における水素−水蒸気混合物中での処理の後の表面の相
対組成を示す。特徴は図3のものと実質的に同様だっ
た。
【0032】水蒸気の存在下における処理(低レベル及
び高レベル共に)はもっぱら酸化クロム(Cr23)か
ら成る外側酸化物層を作り出すようである。外側酸化物
には本質的にニッケルがないことがわかる。
【0033】Auger深さ分布から見積もられた酸化物厚
さ値を表3に示す。この表3は、例3及び4の2つの異
なる水蒸気レベル下での熱処理が同様の厚さの酸化物を
作り出すことを示している。
【0034】
【表3】
【0035】研究した熱処理についてのAuger深さ分布
から得られたNi/Cr比及びO/Cr比(図3及び
4)は、酸化物層の組成がそれぞれの水蒸気レベルでの
熱処理(例3及び4)について同様のようであることを
示した。かくして、酸化物厚さ及び組成の両方について
の結果は、選択された範囲においては水蒸気の量がAllo
y 690ID表面上でのクロム富化酸化物層の成長につい
ての制御ファクターではないことを示している。かくし
て、この大きいプロセス許容誤差は、簡単な制御及び高
い品質保証を可能にする。
【0036】ここに教示された本発明の概念の範囲内で
多くの様々なそして異なる具体例を為すことができ、法
律の記述要件に従ってここに詳述された具体例に多くの
変更を為すことができるので、ここでの詳細は例示とし
てのものであって限定的な意味を持つものではないと解
釈すべきである。例えば、異なる焼きなまし要件に適合
させるため、又は異なる厚さ若しくは多孔度の酸化物を
製造するために、異なる温度/時間の組合せを採用する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う処理の前のAlloy 690サンプルに
ついて、Auger深さ分布から測定された、深さの関数と
してのNi/Cr比及びO/Cr比を表すグラフであ
る。
【図2】乾燥水素を用いた処理の後のAlloy 690サンプ
ルについて、Auger深さ分布から測定された、深さの関
数としてのNi/Cr比及びO/Cr比を表すグラフで
ある。
【図3】本発明に従って比較的少量の水蒸気を含有する
ガス混合物で処理した後のAlloy 690サンプルについ
て、Auger深さ分布から測定された、深さの関数として
のNi/Cr比及びO/Cr比を表すグラフである。
【図4】本発明に従って比較的多量の水蒸気を含有する
ガス混合物で処理した後のAlloy 690サンプルについ
て、Auger深さ分布から測定された、深さの関数として
のNi/Cr比及びO/Cr比を表すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・ジェイ・キング カナダ国オンタリオ州ケンブリッジ、ウエ スト・リバー・ロード1086 (72)発明者 デイビッド・エム・ドイル カナダ国オンタリオ州ケンブリッジ、フェ アレイク・ドライブ80

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルをベースとし且つクロムを含有
    する合金ワークピースの表面上にクロム富化層を形成さ
    せる方法であって、(a)前記ワークピースをクロムを
    酸化するのに充分な温度に加熱し、(b)前記ワークピ
    ースの表面の少なくとも一部を水蒸気と少なくとも1種
    の非酸化性ガスとのガス混合物に曝して、前記ワークピ
    ース内に含まれるクロムを酸化してこのワークピースの
    表面の少なくとも一部の上にクロム富化層を形成させる
    ことを含む、前記方法。
  2. 【請求項2】 前記の少なくとも1種の非酸化性ガスが
    水素、アルゴン、ヘリウム及びそれらの混合物を含む、
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ガス混合物が約0.08%〜約40
    %の範囲の水含有率を有する、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記ガス混合物が0.5%〜10%の範
    囲の水含有率を有する、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記ガス混合物が0.5%〜10%の範
    囲の水含有率を有する、請求項2記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記ワークピースを約1100℃の温度
    に約3〜5分間保つ、請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 ニッケルをベースとし且つクロムを含有
    する合金ワークピースの表面上にクロム富化層を形成さ
    せる方法であって、(a)前記ワークピースを約110
    0℃の温度に加熱し、(b)前記ワークピースの表面の
    少なくとも一部を水素と水蒸気との約0.5〜10%の
    範囲の水含有率を有するガス混合物流に曝し、(c)前
    記ワークピースを約1100℃の温度に約3〜5分間保
    って、このワークピース内に含まれるクロムを酸化して
    その表面の少なくとも一部の上に酸化クロムを含むクロ
    ム富化層を形成させることを含む、前記方法。
  8. 【請求項8】 ニッケルをベースとし且つクロムを含有
    する合金ワークピースの表面上にクロム富化層を形成さ
    せる方法であって、(a)前記ワークピースを約110
    0℃の温度に加熱し、(b)前記ワークピースの表面の
    少なくとも一部を水素と水蒸気との約0.5〜10%の
    範囲の水含有率を有するガス混合物流に曝し、(c)前
    記ワークピースを約1100℃の温度に約3〜5分間保
    って、このワークピース内に含まれるクロムを酸化して
    その表面の少なくとも一部の上に本質的に酸化クロムか
    ら成るクロム富化層を形成させることを含む、前記方
    法。
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FR (1) FR2822851B1 (ja)
SE (1) SE525433C2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119706A1 (ja) 2006-04-12 2007-10-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 含Crニッケル基合金管の製造方法および含Crニッケル基合金管
JP2010270400A (ja) * 2010-07-21 2010-12-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 原子力プラント用蒸気発生器管
WO2012026344A1 (ja) 2010-08-26 2012-03-01 住友金属工業株式会社 含Crオーステナイト合金管およびその製造方法
US8241439B2 (en) 2008-05-16 2012-08-14 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Ni-Cr alloy material
WO2013146034A1 (ja) 2012-03-28 2013-10-03 新日鐵住金株式会社 含Crオーステナイト合金およびその製造方法
WO2013150947A1 (ja) 2012-04-04 2013-10-10 新日鐵住金株式会社 クロム含有オーステナイト合金
WO2013191202A1 (ja) 2012-06-20 2013-12-27 新日鐵住金株式会社 オーステナイト合金管
US10106871B2 (en) 2014-09-29 2018-10-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Ni-based alloy tube
JP2019502106A (ja) * 2015-11-24 2019-01-24 フラマトムFramatome 蒸気発生器並びに対応する製造及び使用方法
JP2020144138A (ja) * 2020-05-14 2020-09-10 フラマトムFramatome 蒸気発生器並びに対応する製造及び使用方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488783B1 (en) * 2001-03-30 2002-12-03 Babcock & Wilcox Canada, Ltd. High temperature gaseous oxidation for passivation of austenitic alloys
JP3960069B2 (ja) * 2002-02-13 2007-08-15 住友金属工業株式会社 Ni基合金管の熱処理方法
US8116423B2 (en) 2007-12-26 2012-02-14 Thorium Power, Inc. Nuclear reactor (alternatives), fuel assembly of seed-blanket subassemblies for nuclear reactor (alternatives), and fuel element for fuel assembly
CA2710432C (en) 2007-12-26 2016-04-26 Thorium Power, Inc. Nuclear reactor, fuel assembly consisting of driver-breeding modules for a nuclear reactor and a fuel cell for a fuel assembly
AU2008365658B2 (en) 2008-12-25 2015-05-21 Thorium Power Inc. Fuel assembly for a light-water nuclear reactor (embodiments), light-water nuclear reactor and fuel element of the fuel assembly
US10192644B2 (en) 2010-05-11 2019-01-29 Lightbridge Corporation Fuel assembly
WO2011143172A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Thorium Power, Inc. Fuel assembly with metal fuel alloy kernel and method of manufacturing thereof
US10170207B2 (en) 2013-05-10 2019-01-01 Thorium Power, Inc. Fuel assembly
RU2543573C1 (ru) 2013-12-10 2015-03-10 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Способ внутриконтурной пассивации стальных поверхностей ядерного реактора на быстрых нейтронах

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2442223A (en) * 1944-09-22 1948-05-25 Gen Electric Method of improving the corrosion resistance of chromium alloys
US3345218A (en) * 1964-04-02 1967-10-03 Owens Illinois Inc Preoxidation of stainless steel for glass-to-metal sealing
DE2503763C3 (de) 1975-01-30 1978-03-16 Uranit Uran-Isotopentrennungs- Gesellschaft Mbh, 5170 Juelich Verfahren zur Bildung einer korrosionsverhütenden, oxidischen Schutzschicht auf korrosionsempfindlichen Stählen
US4119761A (en) * 1975-12-12 1978-10-10 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Heat radiation anode
DE2652293C2 (de) 1976-11-17 1978-09-14 Uranit Uran-Isotopentrennungs- Gesellschaft Mbh, 5170 Juelich Verfahren zur Bildung einer korrosionsverhütenden, oxidischen Schutzschicht auf Stählen, insbesondere Maragingstählen
US4297150A (en) 1979-07-07 1981-10-27 The British Petroleum Company Limited Protective metal oxide films on metal or alloy substrate surfaces susceptible to coking, corrosion or catalytic activity
JPS599626B2 (ja) * 1979-09-05 1984-03-03 日立金属株式会社 シ−ズヒ−タ−保護管の黒化処理方法
JPS56130476A (en) * 1980-03-19 1981-10-13 Toshiba Corp Belt for oxidizing atmosphere
DE3104112C2 (de) * 1981-02-06 1984-12-13 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Verfahren zur Herstellung von Oxydschichten
US4589929A (en) 1984-02-09 1986-05-20 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Method for treating the surface of finished parts, particularly the surface of tubes and spacers formed of zirconium alloys, for nuclear reactor fuel assemblies
US4636266A (en) 1984-06-06 1987-01-13 Radiological & Chemical Technology, Inc. Reactor pipe treatment
JPH0658437B2 (ja) 1984-11-06 1994-08-03 株式会社日立製作所 原子力プラントの放射能低減方法
JPH0713242B2 (ja) 1985-04-30 1995-02-15 住友電気工業株式会社 焼結機械部品の表面処理方法
GB8729980D0 (en) 1987-12-23 1988-02-03 Atomic Energy Authority Uk Inhibition of nuclear-reactor coolant circuit contamination
JP2768952B2 (ja) 1988-08-04 1998-06-25 忠弘 大見 金属酸化処理装置及び金属酸化処理方法
US5011529A (en) 1989-03-14 1991-04-30 Corning Incorporated Cured surfaces and a process of curing
JP2768732B2 (ja) 1989-05-01 1998-06-25 神鋼パンテック株式会社 加熱脱気超純水装置
US5147597A (en) 1991-04-09 1992-09-15 Electric Power Research Institute Prestabilized chromium protective film to reduce radiation buildup
DE4111821C1 (ja) * 1991-04-11 1991-11-28 Vdm Nickel-Technologie Ag, 5980 Werdohl, De
JP2500272B2 (ja) 1991-04-26 1996-05-29 日本碍子株式会社 耐熱性合金の製造方法
US5188714A (en) 1991-05-03 1993-02-23 The Boc Group, Inc. Stainless steel surface passivation treatment
DE4115426A1 (de) 1991-05-10 1992-11-12 Basf Magnetics Gmbh Verfahren zum stabilisieren von nadelfoermigen, im wesentlichen aus eisen bestehenden, ferromagnetischen metallpulvern
JP3379070B2 (ja) * 1992-10-05 2003-02-17 忠弘 大見 クロム酸化物層を表面に有する酸化不動態膜の形成方法
US5413642A (en) 1992-11-27 1995-05-09 Alger; Donald L. Processing for forming corrosion and permeation barriers
FR2727691A1 (fr) 1994-12-01 1996-06-07 Framatome Sa Procede de revetement d'un substrat en metal ou alliage passivable, par une couche d'oxyde, et tube de gainage et grille-entretoise pour assemblage combustible revetus d'une couche d'oxyde
US5741372A (en) 1996-11-07 1998-04-21 Gugel; Saveliy M. Method of producing oxide surface layers on metals and alloys
US5985048A (en) 1998-04-07 1999-11-16 Semitool, Inc. Method for developing an enhanced oxide coating on a component formed from stainless steel or nickel alloy steel
US6228445B1 (en) * 1999-04-06 2001-05-08 Crucible Materials Corp. Austenitic stainless steel article having a passivated surface layer
GB9911006D0 (en) * 1999-05-13 1999-07-14 Rolls Royce Plc A titanium article having a protective coating and a method of applying a protective coating to a titanium article
US6488783B1 (en) * 2001-03-30 2002-12-03 Babcock & Wilcox Canada, Ltd. High temperature gaseous oxidation for passivation of austenitic alloys

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4720590B2 (ja) * 2006-04-12 2011-07-13 住友金属工業株式会社 含Crニッケル基合金管の製造方法
JP2007284704A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Sumitomo Metal Ind Ltd 含Crニッケル基合金管の製造方法および含Crニッケル基合金管
WO2007119706A1 (ja) 2006-04-12 2007-10-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 含Crニッケル基合金管の製造方法および含Crニッケル基合金管
US8241439B2 (en) 2008-05-16 2012-08-14 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Ni-Cr alloy material
JP2010270400A (ja) * 2010-07-21 2010-12-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 原子力プラント用蒸気発生器管
WO2012026344A1 (ja) 2010-08-26 2012-03-01 住友金属工業株式会社 含Crオーステナイト合金管およびその製造方法
JP4978755B2 (ja) * 2010-08-26 2012-07-18 住友金属工業株式会社 含Crオーステナイト合金管およびその製造方法
US9255319B2 (en) 2010-08-26 2016-02-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Cr-containing austenitic alloy tube and method for producing the same
KR101733940B1 (ko) 2010-08-26 2017-05-08 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Cr함유 오스테나이트 합금관 및 그 제조 방법
KR20150036820A (ko) 2010-08-26 2015-04-07 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Cr함유 오스테나이트 합금관 및 그 제조 방법
KR101516505B1 (ko) 2010-08-26 2015-05-04 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Cr함유 오스테나이트 합금관 및 그 제조 방법
KR20160013254A (ko) 2010-08-26 2016-02-03 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Cr함유 오스테나이트 합금관 및 그 제조 방법
WO2013146034A1 (ja) 2012-03-28 2013-10-03 新日鐵住金株式会社 含Crオーステナイト合金およびその製造方法
US9695486B2 (en) 2012-03-28 2017-07-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Cr-containing austenitic alloy and method for producing the same
US9493860B2 (en) 2012-04-04 2016-11-15 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Chromium-containing austenitic alloy
KR20170003709A (ko) 2012-04-04 2017-01-09 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 크롬 함유 오스테나이트 합금
WO2013150947A1 (ja) 2012-04-04 2013-10-10 新日鐵住金株式会社 クロム含有オーステナイト合金
KR20150012288A (ko) 2012-06-20 2015-02-03 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 오스테나이트 합금관
WO2013191202A1 (ja) 2012-06-20 2013-12-27 新日鐵住金株式会社 オーステナイト合金管
US9859026B2 (en) 2012-06-20 2018-01-02 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic alloy tube
US10106871B2 (en) 2014-09-29 2018-10-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Ni-based alloy tube
JP2019502106A (ja) * 2015-11-24 2019-01-24 フラマトムFramatome 蒸気発生器並びに対応する製造及び使用方法
JP2020144138A (ja) * 2020-05-14 2020-09-10 フラマトムFramatome 蒸気発生器並びに対応する製造及び使用方法

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