JP3495679B2 - Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉制御棒駆動
装置などに用いるマルテンサイト系ステンレス鋼を始め
とするＦｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法に関し、特
に、前記部材の隙間腐食を防止できる表面処理方法に関
する。
装置などに用いるマルテンサイト系ステンレス鋼を始め
とするＦｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法に関し、特
に、前記部材の隙間腐食を防止できる表面処理方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉の制御棒駆動装置（ＣＲＤＭ）
は、制御棒が案内管内に挿入され、駆動軸に連結された
ラッチ機構により駆動される。駆動軸は外部より磁力で
作動させる。この駆動軸として、例えばマルテンサイト
系ステンレス鋼ＳＵＳ４１０が使用される。案内管と駆
動軸の間に駆動を可能にする微小な隙間が全長にわたり
設けられている。この隙間は通常最大で０．４ｍｍであ
る。
は、制御棒が案内管内に挿入され、駆動軸に連結された
ラッチ機構により駆動される。駆動軸は外部より磁力で
作動させる。この駆動軸として、例えばマルテンサイト
系ステンレス鋼ＳＵＳ４１０が使用される。案内管と駆
動軸の間に駆動を可能にする微小な隙間が全長にわたり
設けられている。この隙間は通常最大で０．４ｍｍであ
る。
【０００３】図４は原子炉容器の上部構造を示した概略
図である。炉内の燃料集合体に連結された制御棒駆動軸
は原子炉容器の上蓋を貫通して外に引き出され、該軸の
上部には制御棒駆動装置が設けられている。図５は制御
棒駆動装置の断面図であり、中央の案内管内に駆動軸を
配設し、案内管の下部に固定つかみ磁極、固定つかみば
ね、固定ラッチ機構などを備え、固定つかみ磁極の周辺
に固定つかみコイルを配置し、上部にはリフト磁極、可
動つかみばね、可動つかみ磁極、可動ラッチ機構などを
備え、リフト磁極の周辺にリフトコイルを、可動つかみ
磁極の周辺に可動つかみコイルを配置して、制御棒を上
下に駆動させるものである。
図である。炉内の燃料集合体に連結された制御棒駆動軸
は原子炉容器の上蓋を貫通して外に引き出され、該軸の
上部には制御棒駆動装置が設けられている。図５は制御
棒駆動装置の断面図であり、中央の案内管内に駆動軸を
配設し、案内管の下部に固定つかみ磁極、固定つかみば
ね、固定ラッチ機構などを備え、固定つかみ磁極の周辺
に固定つかみコイルを配置し、上部にはリフト磁極、可
動つかみばね、可動つかみ磁極、可動ラッチ機構などを
備え、リフト磁極の周辺にリフトコイルを、可動つかみ
磁極の周辺に可動つかみコイルを配置して、制御棒を上
下に駆動させるものである。
【０００４】前記制御棒駆動装置（ＣＲＤＭ）は、それ
ぞれの部品をその形態に加工し、組み立てた後、制御棒
駆動装置の機能試験を行い、さらに原子炉容器に取り付
けて炉の性能試験を経て運転に供される。そして、部品
を加工してから原子炉を運転するまでに１〜２年かか
る。その間、前記駆動軸は隙間を保持しながら、湿潤大
気中や酸素含有純水の室温環境などに曝される。したが
って、その環境に耐えられる腐食防止対策が必要とな
る。なお、図５の制御棒駆動装置において、隙間腐食対
策を特に必要とする部位は、可動つかみ磁極、可動ラッ
チ止めプランジャ、固定つかみ磁極、上部プランジャ、
固定ラッチ止めプランジャ、固定ラッチアームなどであ
る。
ぞれの部品をその形態に加工し、組み立てた後、制御棒
駆動装置の機能試験を行い、さらに原子炉容器に取り付
けて炉の性能試験を経て運転に供される。そして、部品
を加工してから原子炉を運転するまでに１〜２年かか
る。その間、前記駆動軸は隙間を保持しながら、湿潤大
気中や酸素含有純水の室温環境などに曝される。したが
って、その環境に耐えられる腐食防止対策が必要とな
る。なお、図５の制御棒駆動装置において、隙間腐食対
策を特に必要とする部位は、可動つかみ磁極、可動ラッ
チ止めプランジャ、固定つかみ磁極、上部プランジャ、
固定ラッチ止めプランジャ、固定ラッチアームなどであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、前
記環境下で腐食することがないように、Ｆｅ−Ｃｒ合金
部材の表面処理方法、特に前記部材の隙間腐食を防止す
るための表面処理方法を提供しようとするものである。
記環境下で腐食することがないように、Ｆｅ−Ｃｒ合金
部材の表面処理方法、特に前記部材の隙間腐食を防止す
るための表面処理方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成を
採用することにより、上記の課題の解決に成功した。 (1) Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法において、溶存
酸素量に対する当モル量の５０００〜２００００倍の還
元剤を含有する処理溶液に前記部材を浸漬してＦｅ−Ｃ
ｒスピネル系皮膜を形成し、かつその表面にマグネタイ
ト層を形成することを特徴とする表面処理方法。 (2) 前記Ｆｅ−Ｃｒ合金部材が、マルテンサイト系ステ
ンレス鋼、又はフェライト系ステンレス鋼であることを
特徴とする前記(1) 記載の表面処理方法。
採用することにより、上記の課題の解決に成功した。 (1) Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法において、溶存
酸素量に対する当モル量の５０００〜２００００倍の還
元剤を含有する処理溶液に前記部材を浸漬してＦｅ−Ｃ
ｒスピネル系皮膜を形成し、かつその表面にマグネタイ
ト層を形成することを特徴とする表面処理方法。 (2) 前記Ｆｅ−Ｃｒ合金部材が、マルテンサイト系ステ
ンレス鋼、又はフェライト系ステンレス鋼であることを
特徴とする前記(1) 記載の表面処理方法。
【０００７】(3) 前記還元剤がヒドラジン、エリソルビ
ン酸、メチルエチルケトオキシム、及びカルボヒドラジ
ッドの群から選択される１種以上のものであることを特
徴とする前記(1) 又は(2) 記載の表面処理方法。
ン酸、メチルエチルケトオキシム、及びカルボヒドラジ
ッドの群から選択される１種以上のものであることを特
徴とする前記(1) 又は(2) 記載の表面処理方法。
【０００８】(4) 前記浸漬処理温度をＡ（℃）、同浸漬
処理時間をＢ（時間）とするときに、下記の浸漬条件を
満たすことを特徴とする前記(1) 〜(3) のいずれか１つ
に記載の表面処理方法。 Ａ＝２３０〜３００（℃） Ｂ≧２５（時間） Ｂ≧（３２０−Ａ）／２
処理時間をＢ（時間）とするときに、下記の浸漬条件を
満たすことを特徴とする前記(1) 〜(3) のいずれか１つ
に記載の表面処理方法。 Ａ＝２３０〜３００（℃） Ｂ≧２５（時間） Ｂ≧（３２０−Ａ）／２
【０００９】(5) 前記浸漬処理工程の後に、不活性ガス
中で加熱して封孔処理を行うことを特徴とする前記(1)
〜(4) のいずれか１つに記載の表面処理方法。(6) 前記
Ｆｅ−Ｃｒ合金部材が原子炉制御棒駆動装置の構成部材
であることを特徴とする前記(1) 〜(5) のいずれか１つ
に記載の表面処理方法。
中で加熱して封孔処理を行うことを特徴とする前記(1)
〜(4) のいずれか１つに記載の表面処理方法。(6) 前記
Ｆｅ−Ｃｒ合金部材が原子炉制御棒駆動装置の構成部材
であることを特徴とする前記(1) 〜(5) のいずれか１つ
に記載の表面処理方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、Ｆｅ−Ｃｒ合金部材
を、還元剤を含有する処理溶液に浸漬してＦｅ−Ｃｒス
ピネル系皮膜を形成することにより、例えば、制御棒駆
動装置の部材を加工し、組み立てて各試験を経た後、原
子炉を運転させるまでの間に隙間腐食などの発生を防止
できるようにしたものである。
を、還元剤を含有する処理溶液に浸漬してＦｅ−Ｃｒス
ピネル系皮膜を形成することにより、例えば、制御棒駆
動装置の部材を加工し、組み立てて各試験を経た後、原
子炉を運転させるまでの間に隙間腐食などの発生を防止
できるようにしたものである。
【００１１】本発明の表面処理方法を適用できる部材と
しては、マルテンサイト系ステンレス鋼やフェライト系
ステンレス鋼など、合金成分としてＦｅとＣｒを含有
し、本発明の表面処理により前記のＦｅとＣｒが反応し
てスピネルを形成できるものであればその種類を問わな
い。
しては、マルテンサイト系ステンレス鋼やフェライト系
ステンレス鋼など、合金成分としてＦｅとＣｒを含有
し、本発明の表面処理により前記のＦｅとＣｒが反応し
てスピネルを形成できるものであればその種類を問わな
い。
【００１２】Ｆｅ−Ｃｒ合金部材表面に防食用Ｆｅ−Ｃ
ｒスピネル系皮膜（Ｆｅ2 ＣｒＯ4）が形成されるとき
の反応式を示すと次式のようになる。 ２Ｆｅ＋Ｃｒ＋４Ｈ2 Ｏ→Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ＋４Ｈ2 （１）
ｒスピネル系皮膜（Ｆｅ2 ＣｒＯ4）が形成されるとき
の反応式を示すと次式のようになる。 ２Ｆｅ＋Ｃｒ＋４Ｈ2 Ｏ→Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ＋４Ｈ2 （１）
【００１３】このＦｅ−Ｃｒスピネル（Ｆｅ2 Ｃｒ
Ｏ4 ）を防食皮膜とするためには、極めて薄く（例えば
サブミクロン）強固に形成する必要がある。このような
防食皮膜を安定した状態に保持するには、前記の処理溶
液中の溶存酸素を除去する必要がある。本発明では、処
理溶液中に還元剤を添加して溶存酸素を除去することを
特徴としている。次に、還元剤としてヒドラジンを用
い、溶存酸素を除去して防食皮膜を形成するときの還元
反応を示す。 Ｎ2 Ｈ4 ＋Ｏ2 →Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ （２） 即ち、本発明では、Ｆｅ−Ｃｒ合金部材表面で、前記
（１）式の酸化反応と、前記（２）式の還元反応を同時
に進行できる環境を設定することにより、前記の強固な
防食皮膜の形成が可能となる。
Ｏ4 ）を防食皮膜とするためには、極めて薄く（例えば
サブミクロン）強固に形成する必要がある。このような
防食皮膜を安定した状態に保持するには、前記の処理溶
液中の溶存酸素を除去する必要がある。本発明では、処
理溶液中に還元剤を添加して溶存酸素を除去することを
特徴としている。次に、還元剤としてヒドラジンを用
い、溶存酸素を除去して防食皮膜を形成するときの還元
反応を示す。 Ｎ2 Ｈ4 ＋Ｏ2 →Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ （２） 即ち、本発明では、Ｆｅ−Ｃｒ合金部材表面で、前記
（１）式の酸化反応と、前記（２）式の還元反応を同時
に進行できる環境を設定することにより、前記の強固な
防食皮膜の形成が可能となる。
【００１４】本発明で使用される還元剤としては、ヒド
ラジン（水加ヒドラジン）、エリソルビン酸、メチルエ
チルケトオキシム、カルボヒドラジドなどを挙げること
ができる。これらの還元剤は、酸素１モル当たり、ヒド
ラジンは１モル、エリソルビン酸は１モル、メチルエチ
ルケトオキシムは２モル、カルボヒドラジドは０．５モ
ルが当量であるが、前記スピネル皮膜を形成するには処
理溶液中の溶存酸素量に対する当モル量の５０００〜２
００００倍の還元剤を添加することが望ましい。
ラジン（水加ヒドラジン）、エリソルビン酸、メチルエ
チルケトオキシム、カルボヒドラジドなどを挙げること
ができる。これらの還元剤は、酸素１モル当たり、ヒド
ラジンは１モル、エリソルビン酸は１モル、メチルエチ
ルケトオキシムは２モル、カルボヒドラジドは０．５モ
ルが当量であるが、前記スピネル皮膜を形成するには処
理溶液中の溶存酸素量に対する当モル量の５０００〜２
００００倍の還元剤を添加することが望ましい。
【００１５】本発明の浸漬表面処理では、処理溶液中で
前記（１）式により生成したスピネル（Ｆｅ2 Ｃｒ
Ｏ4 ）皮膜からＦｅイオンが一部溶出し、皮膜表面にマ
グネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）層が形成される。このマグネ
タイト層はスピネル皮膜が形成されたことを確認する指
標にもなる。図１は本発明の浸漬表面処理の状況を説明
した図である。（ａ）はＦｅ−Ｃｒ合金部材表面即ち素
材を表し、（ｂ）は素材表面にスピネル皮膜が形成され
た状態を示し、（ｃ）はスピネル被膜にマグネタイト層
が付着した状態を示したものである。このマグネタイト
の付着厚さは一般的に薄い方がよい。特に原子炉制御棒
駆動装置などの部材に適用するときには、その機構上か
らも例えばサブミクロンオーダにすることが望ましい。
前記（１）式により生成したスピネル（Ｆｅ2 Ｃｒ
Ｏ4 ）皮膜からＦｅイオンが一部溶出し、皮膜表面にマ
グネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）層が形成される。このマグネ
タイト層はスピネル皮膜が形成されたことを確認する指
標にもなる。図１は本発明の浸漬表面処理の状況を説明
した図である。（ａ）はＦｅ−Ｃｒ合金部材表面即ち素
材を表し、（ｂ）は素材表面にスピネル皮膜が形成され
た状態を示し、（ｃ）はスピネル被膜にマグネタイト層
が付着した状態を示したものである。このマグネタイト
の付着厚さは一般的に薄い方がよい。特に原子炉制御棒
駆動装置などの部材に適用するときには、その機構上か
らも例えばサブミクロンオーダにすることが望ましい。
【００１６】本発明の浸漬表面処理は、処理温度をＡ
（℃）、処理時間をＢ（時間）とするときに、下記の浸
漬条件を満たすことが好ましい。 Ａ＝２３０〜３００（℃） Ｂ≧２５（時間） Ｂ≧（３２０−Ａ）／２ この浸漬条件を下回ると、スピネル（Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ）
皮膜及びマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）層が生成しない
か、僅かに析出するに止まり、所期の防食皮膜を得るこ
とができない。また、処理温度Ａが３００℃を超える
と、ヒドラジン等の還元剤が熱分解してその濃度を低下
させ、還元力を低下させるため、スピネル層を十分に生
成することができない。なお、より好ましい範囲は下記
のとおりである。 Ａ＝２３０〜２９２（℃） Ｂ＝２５〜５０（時間） Ｂ≧（３３０−Ａ）／２
（℃）、処理時間をＢ（時間）とするときに、下記の浸
漬条件を満たすことが好ましい。 Ａ＝２３０〜３００（℃） Ｂ≧２５（時間） Ｂ≧（３２０−Ａ）／２ この浸漬条件を下回ると、スピネル（Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ）
皮膜及びマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）層が生成しない
か、僅かに析出するに止まり、所期の防食皮膜を得るこ
とができない。また、処理温度Ａが３００℃を超える
と、ヒドラジン等の還元剤が熱分解してその濃度を低下
させ、還元力を低下させるため、スピネル層を十分に生
成することができない。なお、より好ましい範囲は下記
のとおりである。 Ａ＝２３０〜２９２（℃） Ｂ＝２５〜５０（時間） Ｂ≧（３３０−Ａ）／２
【００１７】本発明では、前記処理溶液中に浸漬して表
面処理を行った後、不活性ガス雰囲気（窒素、アルゴン
等）中で封孔処理を行うことが望ましい。この封孔処理
によりスピネル皮膜に付着したマグネタイトを安定さ
せ、腐食の原因となる水や酸素を金属素地に到達するこ
とを妨げ、防食効果を一層向上させることができる。
面処理を行った後、不活性ガス雰囲気（窒素、アルゴン
等）中で封孔処理を行うことが望ましい。この封孔処理
によりスピネル皮膜に付着したマグネタイトを安定さ
せ、腐食の原因となる水や酸素を金属素地に到達するこ
とを妨げ、防食効果を一層向上させることができる。
【００１８】本発明の方法により得た防食皮膜につい
て、ＡＥＳ（オージェ電子分光分析）で深さ方向の元素
の組成割合を分析した１例を示すと図２のようになる。
ＦｅとＣｒからなる母材上にＦｅとＣｒとＯからなる層
と、その上にＦｅとＯからなる層が形成されており、そ
れぞれの層の物質をＸ線回折により同定するとスピネル
（Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ）とマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）が生
成していることが分かった。さらに、防食皮膜をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）で３０００倍に拡大して観察する
ことにより、スピネル層とマグネタイト層からなる２層
の皮膜が生成していることが確認された。
て、ＡＥＳ（オージェ電子分光分析）で深さ方向の元素
の組成割合を分析した１例を示すと図２のようになる。
ＦｅとＣｒからなる母材上にＦｅとＣｒとＯからなる層
と、その上にＦｅとＯからなる層が形成されており、そ
れぞれの層の物質をＸ線回折により同定するとスピネル
（Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ）とマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）が生
成していることが分かった。さらに、防食皮膜をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）で３０００倍に拡大して観察する
ことにより、スピネル層とマグネタイト層からなる２層
の皮膜が生成していることが確認された。
【００１９】
【実施例】（実施例１）合金成分が重量比でＣｒ：１３
％，Ｃ：０．１２％，Ｓｉ：０．５％，Ｍｎ：１．０
％，Ｐ：０．０３％，Ｓ：０．１％からなるマルテンサ
イト系ステンレス鋼で、サイズを２５×１０×３ｍｍと
する試験片を用意し、試験片の表面を耐水研磨紙で研磨
した後、アセトンとアルコールで脱脂処理を施した。他
方、ヒドラジン濃度が５０ｐｐｍとなるようにヒドラジ
ンを添加した処理液を調製した。この処理液中の溶存酸
素量を測定したところ５ｐｐｂであった。
％，Ｃ：０．１２％，Ｓｉ：０．５％，Ｍｎ：１．０
％，Ｐ：０．０３％，Ｓ：０．１％からなるマルテンサ
イト系ステンレス鋼で、サイズを２５×１０×３ｍｍと
する試験片を用意し、試験片の表面を耐水研磨紙で研磨
した後、アセトンとアルコールで脱脂処理を施した。他
方、ヒドラジン濃度が５０ｐｐｍとなるようにヒドラジ
ンを添加した処理液を調製した。この処理液中の溶存酸
素量を測定したところ５ｐｐｂであった。
【００２０】この処理液を収容した処理槽を６つ用意
し、それぞれの処理槽の液温を２００℃、２３０℃、２
４０℃、２５０℃、２８０℃及び２９２℃に設定した。
これらの処理槽に上記の試験片を２５時間、３５時間、
５０時間浸漬して表面処理を行い、次いで、窒素ガス中
に移して１０５〜１１０℃の温度で８時間封孔処理を行
った。
し、それぞれの処理槽の液温を２００℃、２３０℃、２
４０℃、２５０℃、２８０℃及び２９２℃に設定した。
これらの処理槽に上記の試験片を２５時間、３５時間、
５０時間浸漬して表面処理を行い、次いで、窒素ガス中
に移して１０５〜１１０℃の温度で８時間封孔処理を行
った。
【００２１】得られた試験片について、Ｘ線回折により
スピネル（Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ）とマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ
4 ）の生成の有無を確認して結果を表１に示した。表中
に、○で示したのはそれぞれの物質が検出できた試験片
を示し、△はその検出量が微量で、×は検出できなかっ
た試験片を示す。空欄は検出を省略したものである。
スピネル（Ｆｅ2 ＣｒＯ4 ）とマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ
4 ）の生成の有無を確認して結果を表１に示した。表中
に、○で示したのはそれぞれの物質が検出できた試験片
を示し、△はその検出量が微量で、×は検出できなかっ
た試験片を示す。空欄は検出を省略したものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】また、皮膜の性状についてＳＥＭ（走査型
電子顕微鏡）による３０００倍の拡大観察を行って、２
層の防食皮膜の生成の有無を調べて図３に示した。図
中、○は２層の皮膜の生成を確認した試験片であり、△
は２層の皮膜の生成が不完全であり、×は２層の皮膜の
生成が認められなかった試験片である。図中の直線より
下方領域では２層の皮膜を十分に形成することができな
かった。本発明の条件を満たす試験片では約０．４〜
０．７μｍ程度の防食皮膜が形成されていた。
電子顕微鏡）による３０００倍の拡大観察を行って、２
層の防食皮膜の生成の有無を調べて図３に示した。図
中、○は２層の皮膜の生成を確認した試験片であり、△
は２層の皮膜の生成が不完全であり、×は２層の皮膜の
生成が認められなかった試験片である。図中の直線より
下方領域では２層の皮膜を十分に形成することができな
かった。本発明の条件を満たす試験片では約０．４〜
０．７μｍ程度の防食皮膜が形成されていた。
【００２４】次に、硼酸３０００ｐｐｍを含む酸素飽和
水溶液を用意し、６０℃に保持した前記溶液中に上記の
試験片を浸漬して発銹の有無を調べる防食試験を行っ
た。表１において２層の皮膜の生成が認められなかった
試験片（×）と不完全であった試験片（△）は、４週間
後には発銹が認められたが、２層の皮膜を有する試験片
（○）には発銹が認められなかった。
水溶液を用意し、６０℃に保持した前記溶液中に上記の
試験片を浸漬して発銹の有無を調べる防食試験を行っ
た。表１において２層の皮膜の生成が認められなかった
試験片（×）と不完全であった試験片（△）は、４週間
後には発銹が認められたが、２層の皮膜を有する試験片
（○）には発銹が認められなかった。
【００２５】（実施例２）実施例１において、ヒドラジ
ン濃度を５０ｐｐｍから３００ｐｐｍに変更した以外は
実施例１と同様にして試験片に防食皮膜を形成した。処
理温度を２００℃に設定し、処理時間を５０時間、１０
０時間、２００時間で皮膜形成を行ったが、２層の皮膜
を得ることはできなかった。処理温度を２３０℃に上げ
ると、処理時間が５０時間でも２層の皮膜が形成され、
実施例１に記載の防食試験においても４週間後に発銹は
認められなかった。
ン濃度を５０ｐｐｍから３００ｐｐｍに変更した以外は
実施例１と同様にして試験片に防食皮膜を形成した。処
理温度を２００℃に設定し、処理時間を５０時間、１０
０時間、２００時間で皮膜形成を行ったが、２層の皮膜
を得ることはできなかった。処理温度を２３０℃に上げ
ると、処理時間が５０時間でも２層の皮膜が形成され、
実施例１に記載の防食試験においても４週間後に発銹は
認められなかった。
【００２６】（実施例３）実施例１において防食皮膜を
形成した試験片を０．２ｍｍのスペーサを挟んで隙間防
食試験用の試料を作製し、実施例１と同様の防食試験を
行ったところ、２層の防食皮膜を有する試料については
４週間後にも発銹は認められなかったが、２層の皮膜の
生成が認められなかった試料や不完全であった試料は、
３００時間後には発銹が認められた。
形成した試験片を０．２ｍｍのスペーサを挟んで隙間防
食試験用の試料を作製し、実施例１と同様の防食試験を
行ったところ、２層の防食皮膜を有する試料については
４週間後にも発銹は認められなかったが、２層の皮膜の
生成が認められなかった試料や不完全であった試料は、
３００時間後には発銹が認められた。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用し、Ｆｅ−
Ｃｒ合金部材の表面にスピネル層とマグネタイト層を形
成することにより、例えば原子炉の制御棒駆動装置の駆
動軸などが酸素含有純水中の室温環境に曝されても腐食
することがなく、防食効果を確保することが可能になっ
た。
Ｃｒ合金部材の表面にスピネル層とマグネタイト層を形
成することにより、例えば原子炉の制御棒駆動装置の駆
動軸などが酸素含有純水中の室温環境に曝されても腐食
することがなく、防食効果を確保することが可能になっ
た。
【図１】本発明の防食皮膜の形成過程を示す説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の防食皮膜について、ＡＥＳ（オージェ
電子分光分析）で防食皮膜の深さ方向の元素分析結果の
１例を示した図である。
電子分光分析）で防食皮膜の深さ方向の元素分析結果の
１例を示した図である。
【図３】実施例及び比較例の試験片について、スピネル
とマグネタイトとからなる２層の皮膜形成の状態を調
べ、その結果を示した図である。
とマグネタイトとからなる２層の皮膜形成の状態を調
べ、その結果を示した図である。
【図４】原子炉容器の上部構造を示した概略図である。
【図５】燃料棒の制御棒駆動装置の断面図である。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ２１Ｄ 1/00 Ｇ２１Ｄ 1/00 Ｗ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 22/50
C23C 28/00
C23F 15/00
G21C 7/12 GDP
G21C 7/14
G21D 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法にお
いて、溶存酸素量に対する当モル量の５０００〜２００
００倍の還元剤を含有する処理溶液に前記部材を浸漬し
てＦｅ−Ｃｒスピネル系皮膜を形成し、かつその表面に
マグネタイト層を形成することを特徴とする表面処理方
法。 - 【請求項２】 前記浸漬処理温度をＡ（℃）、同浸漬処
理時間をＢ（時間）とするときに、下記の浸漬条件を満
たすことを特徴とする請求項１記載の表面処理方法。Ａ＝２３０〜３００（℃） Ｂ≧２５（時間） Ｂ≧（３２０−Ａ）／２ - 【請求項３】 前記浸漬処理工程の後に、不活性ガス中
で加熱して封孔処理を行うことを特徴とする請求項１又
は２記載の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058311A JP3495679B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058311A JP3495679B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001247978A JP2001247978A (ja) | 2001-09-14 |
| JP3495679B2 true JP3495679B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18578922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000058311A Expired - Lifetime JP3495679B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | Ｆｅ−Ｃｒ合金部材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495679B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4959196B2 (ja) * | 2006-01-26 | 2012-06-20 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 原子力発電プラント用交換部材及び原子力発電プラント用部材の取扱方法 |
| EP2204249A1 (en) * | 2008-12-16 | 2010-07-07 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Aqueous dispersions of metallic particles |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058311A patent/JP3495679B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001247978A (ja) | 2001-09-14 |
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