JP2976992B2 - ストリップ状ジルカロイ４の製造方法 - Google Patents
ストリップ状ジルカロイ４の製造方法Info
- Publication number
- JP2976992B2 JP2976992B2 JP3076994A JP7699491A JP2976992B2 JP 2976992 B2 JP2976992 B2 JP 2976992B2 JP 3076994 A JP3076994 A JP 3076994A JP 7699491 A JP7699491 A JP 7699491A JP 2976992 B2 JP2976992 B2 JP 2976992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- zircaloy
- final
- hot
- hours
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/186—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of zirconium or alloys based thereon
Description
本発明は、ジルコニウムを基材とする材料に関し、より
詳細には、ストリップ状ジルカロイ４の耐蝕性（他の合
金類または管状ジルカロイ４の耐蝕性とは異なる）を改
善する方法に関する。
詳細には、ストリップ状ジルカロイ４の耐蝕性（他の合
金類または管状ジルカロイ４の耐蝕性とは異なる）を改
善する方法に関する。
【０００１】 原子炉、例えば加圧水型原子炉や沸騰水
型原子炉の開発において、燃料設計の観点から、コアス
トリップ及び被覆管（ストリップは、グリッド、案内管
等の形成に用いられる）の全てにつき要望が著しく増大
している。ストリップの腐食挙動は被覆管とは幾分異な
っている。というのはこれら２つは構造が著しく異なる
からである（つまり、ストリップは圧延加工され、被覆
管はピルガー製管法により形成される）。かかる構成要
素は従来ジルコニウム基合金、ジルカロイ２及びジルカ
ロイ４で出来ている。かかる構成要素に対し増大してい
る要望は、所要の滞留時間をより長くし構造部材をより
薄くしたいという形をとっているが、これらは共に潜在
的な腐蝕と水素化の双方あるいは何れか一方の問題を生
じさせている。
型原子炉の開発において、燃料設計の観点から、コアス
トリップ及び被覆管（ストリップは、グリッド、案内管
等の形成に用いられる）の全てにつき要望が著しく増大
している。ストリップの腐食挙動は被覆管とは幾分異な
っている。というのはこれら２つは構造が著しく異なる
からである（つまり、ストリップは圧延加工され、被覆
管はピルガー製管法により形成される）。かかる構成要
素は従来ジルコニウム基合金、ジルカロイ２及びジルカ
ロイ４で出来ている。かかる構成要素に対し増大してい
る要望は、所要の滞留時間をより長くし構造部材をより
薄くしたいという形をとっているが、これらは共に潜在
的な腐蝕と水素化の双方あるいは何れか一方の問題を生
じさせている。
【０００２】商用原子炉では一般にジルカロイ２または
ジルカロイ４の何れかが用いられている（これについて
は米国特許第２，７７２，９６４号及び第３，１４８，
０５５号を参照されたい）。ジルカロイ２は、約１．２
〜１．７重量％の錫（以下全ての％表示は重量％を意味
するものとする）、０．０７〜０．２０％の鉄、約０．
０５〜０．１５％のクロム、約０．０３〜０．０８％の
ニッケルを含有するジルコニウム合金である。ジルカロ
イ４は、約１．２〜１．７％の錫、約０．１８〜０．２
４％の鉄、約０．０７〜０．１３％のクロムを含有して
いる。
ジルカロイ４の何れかが用いられている（これについて
は米国特許第２，７７２，９６４号及び第３，１４８，
０５５号を参照されたい）。ジルカロイ２は、約１．２
〜１．７重量％の錫（以下全ての％表示は重量％を意味
するものとする）、０．０７〜０．２０％の鉄、約０．
０５〜０．１５％のクロム、約０．０３〜０．０８％の
ニッケルを含有するジルコニウム合金である。ジルカロ
イ４は、約１．２〜１．７％の錫、約０．１８〜０．２
４％の鉄、約０．０７〜０．１３％のクロムを含有して
いる。
【０００３】 ジルカロイ４の製造プロセスは耐食性に
着目して開発されてきた。一般に、加工法が異なると、
腐食が腐食面全体に均一に進行する全面腐食（uniform
corrosion)又は不均一な（nodular)腐食の何れか一方が
生じるが、両方とも生じることは無い。熱処理のばらつ
きによる影響は累積的なＡパラメータで説明されていた
（これについては、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ氏等の論文“Ｚ
ｉｒｃｏｎｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｙ： Ｓｉｘｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，ＡＳＴＭ ＳＴＰ ８２
４、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅ
ｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、 Ｐｈｉｌ
ａｄｅｌｐｈｉａ，１９８４）。Ｃｈａｒｑｕｅｔ氏等
は、全面腐食（４００℃）及び不均一腐食（５００゜
Ｃ）に対する初期段階の管加工法の影響を研究した（こ
れについては、Ｄ．Ｃｈａｒｑｕｅｔ氏等の論文“Ｉｎ
ｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ
Ｅａｒｌｙ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔｅｐｓ ｏ
ｎ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ、 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐ
ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
ｏｆ Ｚｉｒｃａｌｏｙ−４ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ” Ｚ
ｉｒｃｏｎｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅＮｕｃｌｅａｒ Ｉｎ
ｄｕｓｔｒｙ： Ｓｅｖｅｎｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，ＡＳＴＭ，ＳＴＰ ９
３９，ＡＳＴＭ，１９８７，ｐｐ．４３１−４４７を参
照されたい）。Ｃｈａｒｑｕｅｔ氏等の研究結果は、累
積的Ａパラメータの増大につれ、不均一腐食は増大する
が全面腐食は減少することを示している。Ｃｈａｒｑｕ
ｅｔ氏等の上記論文の４４１ページにも示されるよう
に、Ａパラメータは当該技術分野で公知の正規化された
焼きなまし時間を表わし、下式により定義される： Ａ＝ｔ ｘ ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ） 上式において、 ｔ＝焼きなまし時間（in hours）； Ｑ＝工程の活性化エネルギー（カロリー／モル）； Ｒ＝一般的なガス定数（カロリー／モル・度）； Ｔ＝絶対温度（in ゜Ｋ） 累積的Ａパラメータは、焼入れ後のチューブのα−熱処
理履歴を示す。
着目して開発されてきた。一般に、加工法が異なると、
腐食が腐食面全体に均一に進行する全面腐食（uniform
corrosion)又は不均一な（nodular)腐食の何れか一方が
生じるが、両方とも生じることは無い。熱処理のばらつ
きによる影響は累積的なＡパラメータで説明されていた
（これについては、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ氏等の論文“Ｚ
ｉｒｃｏｎｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｙ： Ｓｉｘｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，ＡＳＴＭ ＳＴＰ ８２
４、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅ
ｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、 Ｐｈｉｌ
ａｄｅｌｐｈｉａ，１９８４）。Ｃｈａｒｑｕｅｔ氏等
は、全面腐食（４００℃）及び不均一腐食（５００゜
Ｃ）に対する初期段階の管加工法の影響を研究した（こ
れについては、Ｄ．Ｃｈａｒｑｕｅｔ氏等の論文“Ｉｎ
ｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ
Ｅａｒｌｙ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔｅｐｓ ｏ
ｎ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ、 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐ
ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
ｏｆ Ｚｉｒｃａｌｏｙ−４ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ” Ｚ
ｉｒｃｏｎｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅＮｕｃｌｅａｒ Ｉｎ
ｄｕｓｔｒｙ： Ｓｅｖｅｎｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，ＡＳＴＭ，ＳＴＰ ９
３９，ＡＳＴＭ，１９８７，ｐｐ．４３１−４４７を参
照されたい）。Ｃｈａｒｑｕｅｔ氏等の研究結果は、累
積的Ａパラメータの増大につれ、不均一腐食は増大する
が全面腐食は減少することを示している。Ｃｈａｒｑｕ
ｅｔ氏等の上記論文の４４１ページにも示されるよう
に、Ａパラメータは当該技術分野で公知の正規化された
焼きなまし時間を表わし、下式により定義される： Ａ＝ｔ ｘ ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ） 上式において、 ｔ＝焼きなまし時間（in hours）； Ｑ＝工程の活性化エネルギー（カロリー／モル）； Ｒ＝一般的なガス定数（カロリー／モル・度）； Ｔ＝絶対温度（in ゜Ｋ） 累積的Ａパラメータは、焼入れ後のチューブのα−熱処
理履歴を示す。
【０００４】本発明はストリップ状ジルカロイ４の改良
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００５】本発明の要旨は、ジルカロイ４材料の真空
溶融、鍛造、熱間変形、β−焼なまし、焼入れ、熱間圧
延及び熱間圧延後焼なましを行い、次に、最終寸法への
最終冷間圧延を含む少なくとも２つの冷間圧延工程によ
る変形を行うが、冷間圧延工程間で中間焼なましを行
い、最終の冷間圧延工程実施後に最終焼なましを行うス
トリップ状ジルカロイ４の製造方法において、前記焼入
れ工程と最終寸法への最終冷間圧延工程との間における
最大加工温度を６２０゜Ｃにし、５２０゜Ｃの最大中間
焼なまし温度で応力除去焼なましを行い、熱間圧延、熱
間圧延後焼なまし、中間焼なまし時間と温度を組合わせ
て用いて４×１０−19〜７×１０−18時間の間のＡパラ
メータを与え、セグメントパラメータを熱間圧延工程及
び各焼なまし工程について計算し、セグメントパラメー
タを、時間で表したその工程の実施時間と、ｅｘｐ（−
４００００／Ｔ）を掛け合わせることによって算出し、
上記においてＴは前記工程の実施時の絶対温度、Ａパラ
メータはセグメントパラメータの和であることを特徴と
するストリップ状ジルカロイ４の製造方法にある。
溶融、鍛造、熱間変形、β−焼なまし、焼入れ、熱間圧
延及び熱間圧延後焼なましを行い、次に、最終寸法への
最終冷間圧延を含む少なくとも２つの冷間圧延工程によ
る変形を行うが、冷間圧延工程間で中間焼なましを行
い、最終の冷間圧延工程実施後に最終焼なましを行うス
トリップ状ジルカロイ４の製造方法において、前記焼入
れ工程と最終寸法への最終冷間圧延工程との間における
最大加工温度を６２０゜Ｃにし、５２０゜Ｃの最大中間
焼なまし温度で応力除去焼なましを行い、熱間圧延、熱
間圧延後焼なまし、中間焼なまし時間と温度を組合わせ
て用いて４×１０−19〜７×１０−18時間の間のＡパラ
メータを与え、セグメントパラメータを熱間圧延工程及
び各焼なまし工程について計算し、セグメントパラメー
タを、時間で表したその工程の実施時間と、ｅｘｐ（−
４００００／Ｔ）を掛け合わせることによって算出し、
上記においてＴは前記工程の実施時の絶対温度、Ａパラ
メータはセグメントパラメータの和であることを特徴と
するストリップ状ジルカロイ４の製造方法にある。
【０００６】 本発明の要旨は、ジルカロイ４材料の真
空溶融、鍛造、熱間変形、β−焼なまし、焼入れ、熱間
圧延及び熱間圧延後焼なましを行い、次に、最終寸法へ
の最終冷間圧延を含む少なくとも２つの冷間圧延工程に
よる変形を行うが、冷間圧延工程間で中間焼なましを行
い、最終の冷間圧延工程実施後に最終焼なましを行うス
トリップ状ジルカロイ４の製造方法において、前記焼入
れ工程と最終寸法への最終冷間圧延工程との間における
最大加工温度を６２０゜Ｃにし、５２０゜Ｃの最大中間
焼なまし温度で応力除去焼なましを行い、Ａパラメータ
が４×１０−19〜７×１０−18時間の間の値となる、熱
間圧延、熱間圧延後焼なまし、中間焼なましの時間と温
度の組合わせを用いることを特徴とし、Ａパラメータ
は、熱間圧延工程及び各焼なまし工程につき、時間で表
したその工程の実施時間と、ｅｘｐ（−４００００／
Ｔ）を掛け合わせることによって算出したセグメントパ
ラメータの和であり、上式のＴは前記工程の実施時の絶
対温度である、ストリップ状ジルカロイ４の製造方法に
ある。
空溶融、鍛造、熱間変形、β−焼なまし、焼入れ、熱間
圧延及び熱間圧延後焼なましを行い、次に、最終寸法へ
の最終冷間圧延を含む少なくとも２つの冷間圧延工程に
よる変形を行うが、冷間圧延工程間で中間焼なましを行
い、最終の冷間圧延工程実施後に最終焼なましを行うス
トリップ状ジルカロイ４の製造方法において、前記焼入
れ工程と最終寸法への最終冷間圧延工程との間における
最大加工温度を６２０゜Ｃにし、５２０゜Ｃの最大中間
焼なまし温度で応力除去焼なましを行い、Ａパラメータ
が４×１０−19〜７×１０−18時間の間の値となる、熱
間圧延、熱間圧延後焼なまし、中間焼なましの時間と温
度の組合わせを用いることを特徴とし、Ａパラメータ
は、熱間圧延工程及び各焼なまし工程につき、時間で表
したその工程の実施時間と、ｅｘｐ（−４００００／
Ｔ）を掛け合わせることによって算出したセグメントパ
ラメータの和であり、上式のＴは前記工程の実施時の絶
対温度である、ストリップ状ジルカロイ４の製造方法に
ある。
【０００７】 ジルカロイ４を第２図に概略的に示すプ
ロセス順序に従って加工した。ジルカロイ４を真空溶融
（ブロック６０）し鍛造（ブロック６２）し、押出し加
工（ブロック６４）し、次にβ−焼き入れ加工（ブロッ
ク６６）した。β−焼入れ加工を、大径中空シリンダを
４分間の間、誘導加熱し、次に水で焼入れすることによ
って行った。チャンネル用ストリップの製造に当たり、
β−焼入れした材料を５８０゜Ｃで熱間圧延（ブロック
６８）し、５８０゜Ｃの温度で２時間の間、再結晶焼な
まし（ブロック７０）し、２工程（各工程で４０％の減
少）で冷間圧延（ブロック７２，７６）し、５１０゜Ｃ
で２時間の間、中間の応力除去焼なまし（ブロック７
４）し、次に最終の熱処理（ブロック７８）を行った。
スペーサの製造のためには、β−焼入れした材料を５８
０゜Ｃで熱間圧延（ブロック８０）し、５８０゜Ｃで２
時間の間、再結晶焼なまし（ブロック８２）し、５１０
゜Ｃで３時間の間、冷間圧延（ブロック８４）し、５１
０゜Ｃで３時間の間応力除去焼きなまし（ブロック８
６）し、２工程で（各工程で４５％の減少）冷間圧延
（ブロック８８，９２）し、それぞれ２時間、３時間の
間、５１０℃で応力除去焼なまし（ブロック９０，９
４）し、最終寸法（４４％の減少）まで冷間圧延（ブロ
ック９６）し、最終の熱処理（ブロック９８）を行っ
た。
ロセス順序に従って加工した。ジルカロイ４を真空溶融
（ブロック６０）し鍛造（ブロック６２）し、押出し加
工（ブロック６４）し、次にβ−焼き入れ加工（ブロッ
ク６６）した。β−焼入れ加工を、大径中空シリンダを
４分間の間、誘導加熱し、次に水で焼入れすることによ
って行った。チャンネル用ストリップの製造に当たり、
β−焼入れした材料を５８０゜Ｃで熱間圧延（ブロック
６８）し、５８０゜Ｃの温度で２時間の間、再結晶焼な
まし（ブロック７０）し、２工程（各工程で４０％の減
少）で冷間圧延（ブロック７２，７６）し、５１０゜Ｃ
で２時間の間、中間の応力除去焼なまし（ブロック７
４）し、次に最終の熱処理（ブロック７８）を行った。
スペーサの製造のためには、β−焼入れした材料を５８
０゜Ｃで熱間圧延（ブロック８０）し、５８０゜Ｃで２
時間の間、再結晶焼なまし（ブロック８２）し、５１０
゜Ｃで３時間の間、冷間圧延（ブロック８４）し、５１
０゜Ｃで３時間の間応力除去焼きなまし（ブロック８
６）し、２工程で（各工程で４５％の減少）冷間圧延
（ブロック８８，９２）し、それぞれ２時間、３時間の
間、５１０℃で応力除去焼なまし（ブロック９０，９
４）し、最終寸法（４４％の減少）まで冷間圧延（ブロ
ック９６）し、最終の熱処理（ブロック９８）を行っ
た。
【０００８】本発明の内容は添付の図面を参照しながら
以下の詳細な説明を読むと一層明らかになろう。
以下の詳細な説明を読むと一層明らかになろう。
【０００９】現行のプロセス順序が第１図に概略的に示
されている。第１図を参照すると、ストリップ状ジルカ
ロイ４は、真空溶融工程１０、鍛造工程１２、次に熱間
圧延工程１４、次にβ−焼なまし工程１６を経て製造さ
れる。β−焼なまし工程１６は、１０１５゜Ｃ〜１１３
０゜Ｃの温度で２〜３０分間、流動床式焼なまし処理を
行い、次に水で焼入れして行う。ジルカロイ４のチャン
ネル用ストリップの製造のため、β−焼入れ処理をした
材料を６００゜Ｃで熱間圧延（ブロック２０）し、６０
０゜Ｃで２時間の間焼なまし（２２）し、２工程で冷間
圧延（ブロック２４，２８）し（各工程で４０％）、５
１０゜Ｃで２時間の間、中間の応力除去焼なまし（ブロ
ック２６）し、６５０゜Ｃの温度で約３時間の間、最終
の再結晶焼なまし（ブロック３０）をする。ジルカロイ
４スペーサ用ストリップの製造のためには、β−焼入れ
した材料を６００゜Ｃで熱間圧延（ブロック４０）し、
６００゜Ｃの温度で２時間の間、焼なまし（ブロック４
２）し、１工程で冷間圧延し（ブロック４４）し（４０
％）、５１０゜Ｃの温度で２時間の間、応力除去焼なま
し（ブロック４６）し、２工程で冷間圧延（ブロック４
８，５２）し（各工程で４０％）、次に５１０゜Ｃで３
時間の間、応力除去焼なまし（ブロック５０，５４）を
し、冷間圧延（ブロック５６）して最終寸法（４４％）
にし、次に６５０゜Ｃの温度で３時間の間、最終の再結
晶焼なまし（ブロック５８）をする。このプロセス順序
により、４×１０−19〜７×１０−18時間の累積的Ａパ
ラメータの値が得られた。
されている。第１図を参照すると、ストリップ状ジルカ
ロイ４は、真空溶融工程１０、鍛造工程１２、次に熱間
圧延工程１４、次にβ−焼なまし工程１６を経て製造さ
れる。β−焼なまし工程１６は、１０１５゜Ｃ〜１１３
０゜Ｃの温度で２〜３０分間、流動床式焼なまし処理を
行い、次に水で焼入れして行う。ジルカロイ４のチャン
ネル用ストリップの製造のため、β−焼入れ処理をした
材料を６００゜Ｃで熱間圧延（ブロック２０）し、６０
０゜Ｃで２時間の間焼なまし（２２）し、２工程で冷間
圧延（ブロック２４，２８）し（各工程で４０％）、５
１０゜Ｃで２時間の間、中間の応力除去焼なまし（ブロ
ック２６）し、６５０゜Ｃの温度で約３時間の間、最終
の再結晶焼なまし（ブロック３０）をする。ジルカロイ
４スペーサ用ストリップの製造のためには、β−焼入れ
した材料を６００゜Ｃで熱間圧延（ブロック４０）し、
６００゜Ｃの温度で２時間の間、焼なまし（ブロック４
２）し、１工程で冷間圧延し（ブロック４４）し（４０
％）、５１０゜Ｃの温度で２時間の間、応力除去焼なま
し（ブロック４６）し、２工程で冷間圧延（ブロック４
８，５２）し（各工程で４０％）、次に５１０゜Ｃで３
時間の間、応力除去焼なまし（ブロック５０，５４）を
し、冷間圧延（ブロック５６）して最終寸法（４４％）
にし、次に６５０゜Ｃの温度で３時間の間、最終の再結
晶焼なまし（ブロック５８）をする。このプロセス順序
により、４×１０−19〜７×１０−18時間の累積的Ａパ
ラメータの値が得られた。
【００１０】ジルカロイ４を第２図に概略的に示すプロ
セス順序に従って加工した。ジルカロイ４を真空溶融
（ブロック６０）し鍛造（ブロック６２）し、押出し加
工（ブロック６４）し、次にβ−焼き入れ加工（ブロッ
ク６６）した。β−焼入れ加工を、大径中空シリンダを
４分間の間、誘導加熱し、次に水で焼入れすることによ
って行った。チャンネル用ストリップの製造に当たり、
β−焼入れした材料を５８０゜Ｃで熱間圧延（ブロック
６８）し、５８０゜Ｃの温度で２時間の間、再結晶焼な
まし（ブロック７０）し、２工程（各工程で４０％の減
少）で冷間圧延（ブロック７２，７６）し、５１０゜Ｃ
で２時間の間、中間の応力除去焼なまし（ブロック７
４）し、次に最終の熱処理（ブロック７８）を行った。
スペーサの製造のためには、β−焼入れした材料を５８
０゜Ｃで熱間圧延（ブロック８０）し、５８０゜Ｃで２
時間の間、再結晶焼なまし（ブロック８２）し、５１０
゜Ｃで３時間の間、冷間圧延（ブロック８４）し、２工
程で（各工程で４５％の減少）冷間圧延（ブロック８
８，９２）し、それぞれ２時間、３時間の間、５１０℃
で応力除去焼なまし（ブロック９０，９４）し、最終寸
法（４４％の減少）まで冷間圧延（ブロック９６）し、
最終の熱処理（ブロック９８）を行った。
セス順序に従って加工した。ジルカロイ４を真空溶融
（ブロック６０）し鍛造（ブロック６２）し、押出し加
工（ブロック６４）し、次にβ−焼き入れ加工（ブロッ
ク６６）した。β−焼入れ加工を、大径中空シリンダを
４分間の間、誘導加熱し、次に水で焼入れすることによ
って行った。チャンネル用ストリップの製造に当たり、
β−焼入れした材料を５８０゜Ｃで熱間圧延（ブロック
６８）し、５８０゜Ｃの温度で２時間の間、再結晶焼な
まし（ブロック７０）し、２工程（各工程で４０％の減
少）で冷間圧延（ブロック７２，７６）し、５１０゜Ｃ
で２時間の間、中間の応力除去焼なまし（ブロック７
４）し、次に最終の熱処理（ブロック７８）を行った。
スペーサの製造のためには、β−焼入れした材料を５８
０゜Ｃで熱間圧延（ブロック８０）し、５８０゜Ｃで２
時間の間、再結晶焼なまし（ブロック８２）し、５１０
゜Ｃで３時間の間、冷間圧延（ブロック８４）し、２工
程で（各工程で４５％の減少）冷間圧延（ブロック８
８，９２）し、それぞれ２時間、３時間の間、５１０℃
で応力除去焼なまし（ブロック９０，９４）し、最終寸
法（４４％の減少）まで冷間圧延（ブロック９６）し、
最終の熱処理（ブロック９８）を行った。
【００１１】不均一腐食に関する試験を、静止したオー
トクレーブ内において５００゜Ｃで１日間実施した。蒸
気による全面腐食に関する試験を、４６０゜Ｃの温度状
態にて３〜８８日間の暴露時間で実施した。これらの結
果を第３図に示す。符号“＋”は、チャンネル用ストリ
ップのデータを示し、符号“□”はスペーサのデータを
示している。
トクレーブ内において５００゜Ｃで１日間実施した。蒸
気による全面腐食に関する試験を、４６０゜Ｃの温度状
態にて３〜８８日間の暴露時間で実施した。これらの結
果を第３図に示す。符号“＋”は、チャンネル用ストリ
ップのデータを示し、符号“□”はスペーサのデータを
示している。
【００１２】第２図に示すプロセス順序を用いると共に
最終の再結晶焼なまし処理を制御することにより、全面
腐食に対する最大抵抗（４００゜Ｃ、第３Ａ図）及び不
均一腐食に対する最大抵抗（５００゜Ｃ、第３Ｂ図）が
得られた。第３図は、累積的Ａパラメータが４×１０
−19〜７×１０−18時間の場合に全面腐食に対する最大
抵抗（腐食速度：ｍｇ／ｄｍ２−日数）、不均一腐食に
対する最大抵抗（重量増加−ｍｇ／ｄｍ２−日数）が得
られた。
最終の再結晶焼なまし処理を制御することにより、全面
腐食に対する最大抵抗（４００゜Ｃ、第３Ａ図）及び不
均一腐食に対する最大抵抗（５００゜Ｃ、第３Ｂ図）が
得られた。第３図は、累積的Ａパラメータが４×１０
−19〜７×１０−18時間の場合に全面腐食に対する最大
抵抗（腐食速度：ｍｇ／ｄｍ２−日数）、不均一腐食に
対する最大抵抗（重量増加−ｍｇ／ｄｍ２−日数）が得
られた。
【図１】第１図は、加工順序の一例を示す概略ブロック
図である。
図である。
【図２】第２図は、加工順序のもう１つの例を示す概略
的なブロック図である。
的なブロック図である。
【図３】第３Ａ図及び第３Ｂ図は、それぞれ４００゜
Ｃ、５００゜Ｃにおける腐食試験結果を表わすグラフ図
である。
Ｃ、５００゜Ｃにおける腐食試験結果を表わすグラフ図
である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８３ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８４Ｚ ６８４ ６８５Ｚ ６８５ ６８６Ｚ ６８６ ６９１Ｂ ６９１ ６９１Ｃ ６９４Ｂ ６９４ Ｇ２１Ｃ 3/06 Ｎ (72)発明者 ジョン ポール フォスター アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 モ ンロービル ロンドンデリー コート 200 (56)参考文献 特開 昭61−170552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−163254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−210166（ＪＰ，Ａ) ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｎｕｃｌｅａ ｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．173, Ｎｏ．２，ｐｐ．164−178（1990) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22F 1/18 G21C 3/07
Claims (4)
- 【請求項１】 ジルカロイ４材料の真空溶融、鍛造、熱
間変形、β−焼なまし、焼入れ、熱間圧延及び熱間圧延
後焼なましを行い、次に、最終寸法への最終冷間圧延を
含む少なくとも２つの冷間圧延工程による変形を行う
が、冷間圧延工程間で中間焼なましを行い、最終の冷間
圧延工程実施後に最終焼なましを行うストリップ状ジル
カロイ４の製造方法において、前記焼入れ工程と最終寸
法への最終冷間圧延工程との間における最大加工温度を
６２０゜Ｃにし、５２０゜Ｃの最大中間焼なまし温度で
応力除去焼なましを行い、Ａパラメータが４×１０−19
〜７×１０−18時間の間の値となる、熱間圧延、熱間圧
延後焼なまし、中間焼なましの時間と温度の組合わせを
用いることを特徴とし、Ａパラメータは、熱間圧延工程
及び各焼なまし工程につき、時間で表したその工程の実
施時間と、ｅｘｐ（−４００００／Ｔ）を掛け合わせる
ことによって算出したセグメントパラメータの和であ
り、上式のＴは前記工程の実施時の絶対温度である、ス
トリップ状ジルカロイ４の製造方法。 - 【請求項２】 熱間圧延工程及び熱間圧延後焼なまし工
程を５６０〜６２０゜Ｃ、中間焼なまし工程を４００〜
５２０゜Ｃ、最終の冷間圧延工程実施後に実施する最終
焼なまし工程を５６０〜７１０゜Ｃの温度状態でそれぞ
れ実施することを特徴とする請求項１のストリップ状ジ
ルカロイ４の製造方法。 - 【請求項３】 熱間圧延工程及び熱延圧延段階後焼なま
し工程の実施時間は１．５〜３時間、最終の焼なまし工
程の実施時間は１．５〜１５時間、最終の冷間圧延工程
実施後に行う最終焼なまし工程の実施時間は１〜５時間
であることを特徴とする請求項２のストリップ状ジルカ
ロイ４の製造方法。 - 【請求項４】 β−焼なまし工程を、１０１５〜１１３
０゜Ｃの温度状態で２〜３０分間、実施することを特徴
とする請求項２のストリップ状ジルカロイ４の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/494,638 US5194101A (en) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | Zircaloy-4 processing for uniform and nodular corrosion resistance |
| US494638 | 1990-03-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224664A JPH04224664A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2976992B2 true JP2976992B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=23965323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3076994A Expired - Fee Related JP2976992B2 (ja) | 1990-03-16 | 1991-03-15 | ストリップ状ジルカロイ４の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5194101A (ja) |
| EP (1) | EP0446924B1 (ja) |
| JP (1) | JP2976992B2 (ja) |
| KR (1) | KR100199776B1 (ja) |
| CA (1) | CA2038383C (ja) |
| DE (1) | DE69105311T2 (ja) |
| ES (1) | ES2064789T3 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2683828B1 (fr) * | 1991-11-18 | 1994-08-26 | Cezus Cie Europ Zirconium | Procede de fabrication de toles a structure homogene en zircaloy 2 ou en zircaloy 4. |
| SE502865C2 (sv) * | 1993-06-23 | 1996-02-05 | Asea Atom Ab | Värmebehandling av kapsling och ledrör vid kärnbränsleelement för tryckvattenreaktorer |
| US5417780A (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-23 | General Electric Company | Process for improving corrosion resistance of zirconium or zirconium alloy barrier cladding |
| FR2713009B1 (fr) * | 1993-11-25 | 1996-01-26 | Framatome Sa | Procédé de fabrication d'un tube de gainage pour crayon de combustible nucléaire et tubes conformes à ceux ainsi obtenus. |
| US5480498A (en) * | 1994-05-20 | 1996-01-02 | Reynolds Metals Company | Method of making aluminum sheet product and product therefrom |
| SE513488C2 (sv) * | 1994-06-22 | 2000-09-18 | Sandvik Ab | Sätt att tillverka rör av zirkoniumbaslegering för kärnreaktorer och användning av sättet vid tillverkning av sådana rör |
| FR2723965B1 (fr) * | 1994-08-30 | 1997-01-24 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede de fabrication de toles en alliage de zirconium presentant une bonne resistance a la corrosion nodulaire et a la deformation sous irradiation |
| FR2730090B1 (fr) * | 1995-01-30 | 1997-04-04 | Framatome Sa | Tube en alliage a base de zirconium pour assemblage combustible nucleaire et procede de fabrication d'un tel tube |
| US6423164B1 (en) | 1995-11-17 | 2002-07-23 | Reynolds Metals Company | Method of making high strength aluminum sheet product and product therefrom |
| US5900083A (en) * | 1997-04-22 | 1999-05-04 | The Duriron Company, Inc. | Heat treatment of cast alpha/beta metals and metal alloys and cast articles which have been so treated |
| US20030052000A1 (en) * | 1997-07-11 | 2003-03-20 | Vladimir Segal | Fine grain size material, sputtering target, methods of forming, and micro-arc reduction method |
| JPH11194189A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-07-21 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性およびクリープ特性にすぐれた原子炉燃料被覆管用Ｚｒ合金管の製造方法 |
| EP1238395B1 (de) * | 1999-03-29 | 2010-10-13 | AREVA NP GmbH | Brennelement für einen druckwasser-reaktor und verfahren zur herstellung seiner hüllrohre |
| US20040072009A1 (en) * | 1999-12-16 | 2004-04-15 | Segal Vladimir M. | Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets |
| US6878250B1 (en) * | 1999-12-16 | 2005-04-12 | Honeywell International Inc. | Sputtering targets formed from cast materials |
| US7517417B2 (en) * | 2000-02-02 | 2009-04-14 | Honeywell International Inc. | Tantalum PVD component producing methods |
| US6331233B1 (en) | 2000-02-02 | 2001-12-18 | Honeywell International Inc. | Tantalum sputtering target with fine grains and uniform texture and method of manufacture |
| KR100382997B1 (ko) * | 2001-01-19 | 2003-05-09 | 한국전력공사 | 고연소도 핵연료 용 니오븀 함유 지르코늄 합금 관재 및판재의 제조방법 |
| US20060227924A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-12 | Westinghouse Electric Company Llc | High heat flux rate nuclear fuel cladding and other nuclear reactor components |
| US7625453B2 (en) * | 2005-09-07 | 2009-12-01 | Ati Properties, Inc. | Zirconium strip material and process for making same |
| US20070084527A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-19 | Stephane Ferrasse | High-strength mechanical and structural components, and methods of making high-strength components |
| US20070251818A1 (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-01 | Wuwen Yi | Copper physical vapor deposition targets and methods of making copper physical vapor deposition targets |
| FR2909388B1 (fr) † | 2006-12-01 | 2009-01-16 | Areva Np Sas | Alliage de zirconium resistant a la corrosion en ombres portees pour composant d'assemblage de combustible pour reacteur a eau bouillante,composant realise en cet alliage, assemblage de combustible et son utilisation. |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0071193B1 (en) * | 1981-07-29 | 1988-06-01 | Hitachi, Ltd. | Process for producing zirconium-based alloy |
| JPS5822366A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-09 | Hitachi Ltd | ジルコニウム基合金の製造法 |
| CA1214978A (en) * | 1982-01-29 | 1986-12-09 | Samuel G. Mcdonald | Zirconium alloy products and fabrication processes |
| US4584030A (en) * | 1982-01-29 | 1986-04-22 | Westinghouse Electric Corp. | Zirconium alloy products and fabrication processes |
| JPS58224139A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Hitachi Ltd | 高耐食性ジルコニウム合金 |
| JPS60190554A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-28 | Hitachi Ltd | ジルコニウム基合金構造部材とその製造方法 |
| EP0196286B1 (en) * | 1985-03-12 | 1989-05-17 | Santrade Ltd. | Method of manufacturing tubes of zirconium alloys with improved corrosion resistance for thermal nuclear reactors |
| FR2584097B1 (fr) * | 1985-06-27 | 1987-12-11 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede de fabrication d'une ebauche de tube de gainage corroyee a froid en alliage de zirconium |
| FR2599049B1 (fr) * | 1986-05-21 | 1988-07-01 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede de fabrication d'un feuillard en zircaloy 2 ou zircaloy 4 partiellement recristallise et feuillard obtenu |
| JPH0794703B2 (ja) * | 1987-08-03 | 1995-10-11 | 株式会社神戸製鋼所 | ジルコニウム合金製原子燃料被覆管の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-16 US US07/494,638 patent/US5194101A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-14 DE DE69105311T patent/DE69105311T2/de not_active Revoked
- 1991-03-14 EP EP91103949A patent/EP0446924B1/en not_active Revoked
- 1991-03-14 ES ES91103949T patent/ES2064789T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-15 JP JP3076994A patent/JP2976992B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-15 KR KR1019910004173A patent/KR100199776B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-03-15 CA CA002038383A patent/CA2038383C/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．１７３，Ｎｏ．２，ｐｐ．１６４−１７８（１９９０） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100199776B1 (ko) | 1999-06-15 |
| KR910016946A (ko) | 1991-11-05 |
| JPH04224664A (ja) | 1992-08-13 |
| EP0446924B1 (en) | 1994-11-30 |
| US5194101A (en) | 1993-03-16 |
| DE69105311D1 (de) | 1995-01-12 |
| EP0446924A1 (en) | 1991-09-18 |
| CA2038383C (en) | 2001-01-23 |
| CA2038383A1 (en) | 1991-09-17 |
| ES2064789T3 (es) | 1995-02-01 |
| DE69105311T2 (de) | 1995-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2976992B2 (ja) | ストリップ状ジルカロイ４の製造方法 | |
| KR100205916B1 (ko) | 지르코늄 합금재료 처리방법 및 지르코늄 합금 가공물 생산방법 | |
| US4678521A (en) | Process for producing zirconium-based alloy and the product thereof | |
| US4450020A (en) | Method of manufacturing cladding tubes of a zirconium-based alloy for fuel rods for nuclear reactors | |
| US4450016A (en) | Method of manufacturing cladding tubes of a zirconium-based alloy for fuel rods for nuclear reactors | |
| EP0098996B2 (en) | Zirconium alloy having superior corrosion resistance | |
| JPH11109072A (ja) | 核燃料棒を被覆する管の製造法、核燃料棒を被覆する管、ジルコニウム合金の製造法および構造部材の製造法 | |
| JPS6145699B2 (ja) | ||
| JP3923557B2 (ja) | 核燃料集合体用のジルコニウム基合金管およびその製造方法 | |
| EP0899747B1 (en) | Method of manufacturing zirconium tin iron alloys for nuclear fuel rods and structural parts for high burnup | |
| US4671826A (en) | Method of processing tubing | |
| JP2940558B2 (ja) | ジルコニウム合金からなる管の製造方法 | |
| KR100353125B1 (ko) | 원자로용지르콘계합금제튜브의제조방법및그용도 | |
| JPH01119650A (ja) | 原子炉燃料集合体用チヤンネルボツクスの製造方法 | |
| US5242515A (en) | Zircaloy-4 alloy having uniform and nodular corrosion resistance | |
| JP3522760B2 (ja) | ２段階で最終処理される案内管を備える加圧水型原子炉の燃料要素 | |
| JPS5825467A (ja) | ジリコニウム基合金のクラツド管の製造方法 | |
| JPS6358223B2 (ja) | ||
| JPS5822366A (ja) | ジルコニウム基合金の製造法 | |
| JPS6123265B2 (ja) | ||
| JPS6026650A (ja) | 原子炉燃料用被覆管 | |
| JPH0421746B2 (ja) | ||
| JPS59226158A (ja) | 高耐食燃料構造部材の製造法 | |
| JPS6331543B2 (ja) | ||
| JPS60100656A (ja) | ジルコニウム合金の加工熱処理法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990823 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |