JPH07242968A - 耐食性に優れたＺｒ合金 - Google Patents
耐食性に優れたＺｒ合金Info
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- JPH07242968A JPH07242968A JP6054983A JP5498394A JPH07242968A JP H07242968 A JPH07242968 A JP H07242968A JP 6054983 A JP6054983 A JP 6054983A JP 5498394 A JP5498394 A JP 5498394A JP H07242968 A JPH07242968 A JP H07242968A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- corrosion resistance
- matrix
- solid solution
- ppm
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
-
- 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
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性の一層すぐれたＺｒ合金を提供する。
【構成】 Ｚｒ合金のα−Ｚｒマトリックス中に、Ｆｅ
＞２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であってかつ３００ppm ≧
Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内のＦｅおよびＣｒが固溶している耐
食性に優れたＺｒ合金。
＞２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であってかつ３００ppm ≧
Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内のＦｅおよびＣｒが固溶している耐
食性に優れたＺｒ合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、従来よりも一層すぐ
れた耐食性を有するＺｒ合金に関するものである。
れた耐食性を有するＺｒ合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｚｒは熱中性子の吸収断面積が
小さく耐食性に優れているところから、その合金は原子
炉の燃料被覆管として用いられていることは良く知られ
ているところである。
小さく耐食性に優れているところから、その合金は原子
炉の燃料被覆管として用いられていることは良く知られ
ているところである。
【０００３】原子炉用構造材として実用されているＺｒ
合金は、例えば、Zircaloy−２（Ｓｎ：１．２０〜１．
７０％、Ｆｅ：０．０７〜０．２０％、Ｃｒ：０．０５
〜０．１５％、Ｎｉ：０．０３〜０．０８％、残部Ｚ
ｒ）およびZircaloy−４（Ｓｎ：１．２０〜１．７０
％、Ｆｅ：０．１８〜０．２４％、Ｃｒ：０．０７〜
０．１３％、残部Ｚｒ）などが知られている。そのなか
でもZircaloy−４は加圧水型原子炉の燃料被覆管として
用いられており、ＦｅおよびＣｒが３０ppm 以下固溶し
たα−Ｚｒマトリックス中にＺｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）2 金属
間化合物が析出分散した組織を有している。
合金は、例えば、Zircaloy−２（Ｓｎ：１．２０〜１．
７０％、Ｆｅ：０．０７〜０．２０％、Ｃｒ：０．０５
〜０．１５％、Ｎｉ：０．０３〜０．０８％、残部Ｚ
ｒ）およびZircaloy−４（Ｓｎ：１．２０〜１．７０
％、Ｆｅ：０．１８〜０．２４％、Ｃｒ：０．０７〜
０．１３％、残部Ｚｒ）などが知られている。そのなか
でもZircaloy−４は加圧水型原子炉の燃料被覆管として
用いられており、ＦｅおよびＣｒが３０ppm 以下固溶し
たα−Ｚｒマトリックス中にＺｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）2 金属
間化合物が析出分散した組織を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、原子力発
電プラントの経済性向上のための燃料の高燃焼度化に伴
って、燃料被覆管の炉内滞在時間が長期化する傾向にあ
るが、上記の従来Ｚｒ合金製燃料被覆管では、耐食性が
十分でないことに原因して、これに対応することができ
ないのが現状である。
電プラントの経済性向上のための燃料の高燃焼度化に伴
って、燃料被覆管の炉内滞在時間が長期化する傾向にあ
るが、上記の従来Ｚｒ合金製燃料被覆管では、耐食性が
十分でないことに原因して、これに対応することができ
ないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、Ｚｒ合金
におけるα−Ｚｒマトリックス中におけるＦｅおよびＣ
ｒの影響について研究を行っていたところ、Ｚｒ合金の
α−Ｚｒマトリックス中に、Ｆｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞１
０ppm であってかつ３００ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内の
ＦｅおよびＣｒが固溶しているＺｒ合金は、従来Ｚｒ合
金よりも耐食性が向上するという研究結果が得られたの
である。
におけるα−Ｚｒマトリックス中におけるＦｅおよびＣ
ｒの影響について研究を行っていたところ、Ｚｒ合金の
α−Ｚｒマトリックス中に、Ｆｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞１
０ppm であってかつ３００ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内の
ＦｅおよびＣｒが固溶しているＺｒ合金は、従来Ｚｒ合
金よりも耐食性が向上するという研究結果が得られたの
である。
【０００６】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、Ｚｒ合金のα−Ｚｒマトリックス
中に、Ｆｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であってかつ３
００ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内のＦｅおよびＣｒが固溶
している耐食性に優れたＺｒ合金に特徴を有するもので
ある。
されたものであって、Ｚｒ合金のα−Ｚｒマトリックス
中に、Ｆｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であってかつ３
００ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内のＦｅおよびＣｒが固溶
している耐食性に優れたＺｒ合金に特徴を有するもので
ある。
【０００７】さらに、この発明のＺｒ合金は、Ｓｎ：
１．２〜１．７％（％は重量％、以下同じ）、Ｆｅ：
０．１８〜０．２４％、Ｃｒ：０．０７〜０．１３％を
含有し、残りがＺｒおよび不可避不純物からなる組成を
有し、かつその組織のα−Ｚｒマトリックス中にＦｅ＞
２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であってＦｅ＋Ｃｒ≦３００
ppm となるようにＦｅおよびＣｒが固溶していることが
好ましい。
１．２〜１．７％（％は重量％、以下同じ）、Ｆｅ：
０．１８〜０．２４％、Ｃｒ：０．０７〜０．１３％を
含有し、残りがＺｒおよび不可避不純物からなる組成を
有し、かつその組織のα−Ｚｒマトリックス中にＦｅ＞
２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であってＦｅ＋Ｃｒ≦３００
ppm となるようにＦｅおよびＣｒが固溶していることが
好ましい。
【０００８】
【実施例】Ｚｒ−１．３％Ｓｎ−０．２％Ｆｅ−０．１
％Ｃｒの成分組成を有するＺｒ合金を溶解してＺｒ合金
溶湯を作製し、このＺｒ合金溶湯を鋳造してインゴット
を作製し、さらにこのインゴットを鍛造したのち、１０
００℃以上に加熱後水焼入れのβ溶体化処理を施した。
％Ｃｒの成分組成を有するＺｒ合金を溶解してＺｒ合金
溶湯を作製し、このＺｒ合金溶湯を鋳造してインゴット
を作製し、さらにこのインゴットを鍛造したのち、１０
００℃以上に加熱後水焼入れのβ溶体化処理を施した。
【０００９】このβ溶体化処理したＺｒ合金を６５０℃
のα相温度で押出し加工し、温度：７５０℃に加熱して
焼鈍し、この焼鈍したＺｒ合金を冷間加工したのち７０
０℃、２．５時間保持の真空焼鈍を施し、この冷間圧延
および真空焼鈍を繰り返し行なうことにより外径：６４
mmのＺｒ合金丸棒を外径：３２mmのＺｒ合金丸棒に縮径
し、さらに真空焼鈍を施した。
のα相温度で押出し加工し、温度：７５０℃に加熱して
焼鈍し、この焼鈍したＺｒ合金を冷間加工したのち７０
０℃、２．５時間保持の真空焼鈍を施し、この冷間圧延
および真空焼鈍を繰り返し行なうことにより外径：６４
mmのＺｒ合金丸棒を外径：３２mmのＺｒ合金丸棒に縮径
し、さらに真空焼鈍を施した。
【００１０】この外径：３２mmの真空焼鈍丸棒をさらに
冷間加工して、外径：１８mmのＺｒ合金丸棒を作製し
た。
冷間加工して、外径：１８mmのＺｒ合金丸棒を作製し
た。
【００１１】このようにして得られた外径：１８mmのＺ
ｒ合金丸棒を表１に示される温度：７００℃以上７８０
℃未満で１〜１０時間保持後不活性ガスで冷却する熱処
理を実施し、α−Ｚｒマトリックス中に固溶するＦｅお
よびＣｒの量を調整し、本発明Ｚｒ合金１〜９を作製し
た。
ｒ合金丸棒を表１に示される温度：７００℃以上７８０
℃未満で１〜１０時間保持後不活性ガスで冷却する熱処
理を実施し、α−Ｚｒマトリックス中に固溶するＦｅお
よびＣｒの量を調整し、本発明Ｚｒ合金１〜９を作製し
た。
【００１２】一方、上記外径：１８mmのＺｒ合金丸棒を
表１に示される温度で２．５時間保持後、真空中で徐冷
する従来方法の熱処理を施し、従来Ｚｒ合金１〜２を作
製した。
表１に示される温度で２．５時間保持後、真空中で徐冷
する従来方法の熱処理を施し、従来Ｚｒ合金１〜２を作
製した。
【００１３】上記本発明Ｚｒ合金１〜９および従来Ｚｒ
合金１〜２のα−Ｚｒマトリックス中に含まれるＦｅお
よびＣｒの固溶量を測定し、その結果を表１に示した。
次にこれら本発明Ｚｒ合金１〜９および従来Ｚｒ合金１
〜２の重量を測定したのち静置式オートクレーブに装入
し、３６０℃の温度の水中に１２０日間浸漬したのち取
り出してその重量を測定し、静置式オートクレーブに装
入する前の重量を取り出した後の重量の差を腐食量とし
て求め、その結果を表１に示した。
合金１〜２のα−Ｚｒマトリックス中に含まれるＦｅお
よびＣｒの固溶量を測定し、その結果を表１に示した。
次にこれら本発明Ｚｒ合金１〜９および従来Ｚｒ合金１
〜２の重量を測定したのち静置式オートクレーブに装入
し、３６０℃の温度の水中に１２０日間浸漬したのち取
り出してその重量を測定し、静置式オートクレーブに装
入する前の重量を取り出した後の重量の差を腐食量とし
て求め、その結果を表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】表１に示される結果から、α−Ｚｒマト
リックス中にＦｅおよびＣｒをＦｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞
１０ppm でかつ３００ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒを満足する範囲
内となるように固溶する本発明Ｚｒ合金１〜９は、従来
Ｚｒ合金１〜２に比べていずれも耐食性に優れているこ
とがわかる。
リックス中にＦｅおよびＣｒをＦｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞
１０ppm でかつ３００ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒを満足する範囲
内となるように固溶する本発明Ｚｒ合金１〜９は、従来
Ｚｒ合金１〜２に比べていずれも耐食性に優れているこ
とがわかる。
【００１６】上述のように、この発明のＺｒ合金は従来
のＺｒ合金に比べて一層耐食性に優れているところから
原子力構造用材料として一層信頼性が向上し、産業上す
ぐれた効果をもたらすものである。
のＺｒ合金に比べて一層耐食性に優れているところから
原子力構造用材料として一層信頼性が向上し、産業上す
ぐれた効果をもたらすものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｒ合金のα−Ｚｒマトリックス中に、
Ｆｅ＞２０ppm 、Ｃｒ＞１０ppm であって、かつ３００
ppm ≧Ｆｅ＋Ｃｒの範囲内のＦｅおよびＣｒが固溶して
いることを特徴とする耐食性に優れたＺｒ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054983A JPH07242968A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 耐食性に優れたＺｒ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054983A JPH07242968A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 耐食性に優れたＺｒ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242968A true JPH07242968A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12985891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6054983A Pending JPH07242968A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 耐食性に優れたＺｒ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07242968A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11539262B2 (en) | 2017-03-03 | 2022-12-27 | Nidec Sankyo Corporation | Connection structure of electric component, motor and connection method of electric component |
-
1994
- 1994-03-01 JP JP6054983A patent/JPH07242968A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11539262B2 (en) | 2017-03-03 | 2022-12-27 | Nidec Sankyo Corporation | Connection structure of electric component, motor and connection method of electric component |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010424 |