JPS589136B2 - Bi−sn−in−pb ケイゴウキン - Google Patents

Bi−sn−in−pb ケイゴウキン

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JPS589136B2
JPS589136B2 JP50032939A JP3293975A JPS589136B2 JP S589136 B2 JPS589136 B2 JP S589136B2 JP 50032939 A JP50032939 A JP 50032939A JP 3293975 A JP3293975 A JP 3293975A JP S589136 B2 JPS589136 B2 JP S589136B2
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JP
Japan
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sealing
alloy
case
weight
sealing material
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JP50032939A
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JPS51108626A (en
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小畠貞男
川北勝彦
村林頴樹
中村喜作
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C12/00Alloys based on antimony or bismuth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C13/00Alloys based on tin
    • C22C13/02Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/02Details
    • G21C13/06Sealing-plugs
    • G21C13/073Closures for reactor-vessels, e.g. rotatable
    • G21C13/0735Seals for closures or for rotatable closures
    • YGENERAL 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉に用いられるたとえばステンレス鋼など
の金属製容器のシール材として用いることのできる低融
点のシール用Bi−Sn−In−Pb系合金に関する。
従来の原子炉のシール用Bi−Sn■n−Pb系合金は
、Bi−Sn共晶組成にInを多量に加えて融点を10
0℃以下とすることにより、ステンレス鋼製容器などの
シール材として用いられていた。
たとえば、第1図に示すような原子炉1の回転プラグ2
は、炉1内の冷却材3の上面を覆う放射能を帯びたカバ
ーガス4を大気中にろう漏させないために、プラグ2の
縁に設けた仕切板5と炉1の上縁に設けた樋6と、この
樋6内に充填したシール材7とで密閉状態に保持する必
要があり、特に上記シール材7としてBi−Sn−In
−Pb系合金の低融点金属を用いることによって、回転
プラグ2の回転操作を作なう場合、そのシール材を溶融
するための加熱装置に大容量のものを用いる必要がなく
、好都合であった。
しかしながら従来のシール用Bi−Sn−In−Pb系
合金をシール材として用いるには高価なInを多量に必
要とし不経済なものであった。
(シール用Bi−Sn−In−Pb系合金で最低温度の
融点を得るには、Bi、Siの組成比にも関%するがI
nの量を20重量%前後とする必要がある。
)しかし安価なシール材を得るために単にInの量を少
なくしただけではシール性、耐酸化性などが劣化して実
用性および安全性の高いものは得られない。
たとえば、重量%でBi65%、Sn20%、In13
%、Pb2%の組成比としたシール材を第1図で示した
ような原子炉10回転プラグ2のシーリングに用いたと
すると、回転プラグ2の回転操作を行なうときにはシー
ル材7を溶融し、原子炉1の定常運転中には回転プラグ
2を固定させるために凝固させるが、この時の溶融、凝
固によってこのシール材は酸化され酸化スケールが発生
し、さらにはシール材自身の組成を変化させてしまい、
仕切板5と樋6とシール材7との接触部での密着性を劣
化させ、原子炉1内のカバーガス4を密閉維持し難くな
るなどの欠点が生じる。
本発明は上述した従来の欠点を改良したもので、重量%
の組成比でBiを28〜72%、Snを25〜52%、
Inを2〜12%、pbを1〜8%とすることによって
高価なInを少なくし、なおかつシール性耐酸化性の良
好なしかも湯流れ性の良い原子炉のシール用BiSnI
n−Pb系合金を提供することを目的とする。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明によるシール用Bi−Sn−In−Pb系合金は
、重量%でBiが28〜72%、Snが25〜52%、
Inが2〜12%、Pbが1〜8%の範囲の組成とした
時にすぐれたシール性、耐酸化性および湯流れ性を発揮
するものである。
ここでPbが1〜8重量%含有することにより溶融湯の
湯流れ性を良くするが、Pbが1重量%未満であってそ
の効果がなく、8重量%を超えてはシール性および耐酸
化性性が悪くなる。
尚耐酸化性はInおよびPbの量によって決定され。
In量は12重量%以下、かつpb量は8重量%以下で
あれば良好となる。
しかしIn量が2重量%未満ではシール性が悪く実用的
でない。
この合金の耐酸化性は、その代表的組成例を測定した結
果について、優秀な場合を○印、良い場合をΔ印、やや
悪い場合を▲印、悪い場合をX印として第1表に示、し
た。
ここで、Pb組成分が耐酸化性に及ぼす影響について1
例を示すと、 62%Bi−25%Sn−6%In−7%Pbの場合○
印、61%Bi−25%Sn−6%In−8%Pbの場
合△印、60%Bi−25%Sn−6%In−9%Pb
の場合▲印、58%Bi−25%Sn−6%In−11
%Pbの場合×印であった。
尚この耐酸化性能の表示において 優秀な場合とは表面肉眼観察で酸化が認められず、かか
つX線回折でも酸化物が検出されない場合を、 良い場合とは表面肉眼観察で、わずかに酸化が認められ
るが(青色)、X線回折では酸化物が検出されない場合
を やや悪い場合とは表面肉眼観察で酸化が認められ、かつ
X線回折でわずかに酸化物が検出される(PbOまたは
In2O3)場合を、また悪い場合とは表面肉眼観察で
黒色酸化物が顕著に認められ、X線回折によっても明瞭
に検出される(PbOまたはIn2O3)場合をそれぞ
れ示す。
さらにこれらのシール性について詳細に検討を加えた結
果を第2図に示した。
第2図で示した結果は、所定測定容器内にアルゴンガス
を充填し、この容器の端口を測定すべき組成比に相当す
るシール合金で閉口し、この容器内のガス圧を外部との
差圧を1kg/cm2としてセットし、放置することに
よって、時間経過に伴なって得られる容器内の圧力減少
値(kg/cm2)をグラフで示した。
すなわち、本発明の組成比内の合金であれば極めてすぐ
れていることがわかる。
尚第2図において○印を付した曲線は56%Bi−35
%Sn−5%In−4%Pbの場合で圧力減少速度0.
010kg/cm2/H以下リーク速度1.25c.c
/H以下であり、Δ印を付した曲線は61%Bi−25
%Sn−6%In−8%Pbの場合で圧力減少速度0.
01〜0.05%/Hリーク速度1.25〜6.41c
.c/Hである。
さらに▲印を付した曲線は55%Bi−25%Sn−1
5%In−5%Pbの場合で圧力減少速度0.05〜0
.37kg/cm2H、リーク速度6.41〜56.8
c.c/H、X印を付した曲線は58%Bi−25%S
n−6%In−11%Pbの場合で圧力減少速度0.3
7kg/cm2/H以上、リーク速度56.8c.c/
H以上であった。
本発明による原子炉のシール用Bi−Sn−In−Pb
系合金は、原子炉の回転プラグのシール材として用いる
ことにより、その効果を発揮する。
すなわち、本発明による合金の融点は、Pbなどの組成
比によって異なるが、100℃〜150℃の範囲にあり
、原子炉の動作中の温度上昇によるシール性を弱めるこ
とはない。
しかも150℃を超えると熱応力的に弱くなる原子炉の
回転プラグなどのステンレス鋼に対しても、本発明の合
金の融点であれば回転プラグの回転操作時の加熱で無理
な応力が加かることはない。
また、本発明の範囲内で特にBi31〜72%重量%、
Sn25〜52重量チ、In2〜12重量%、Pb1〜
5重量%の範囲ではシール性、耐酸化性、湯流れ性共に
優れている。
本発明によるシール用Bi−Sn−In−Pb系合金属
内に不随的不純物が含まれていたとしても本発明の範囲
から逸脱するものではないことは勿論である。
以上のように本発明によれば、たとえば、原子炉の回転
プラグなどのシール材として適用すればそのシール性お
よび耐酸化性湯流れ性などのすぐれた特性と共に高価な
Inを多量に用いる必要がないなどの多くの効果を発揮
する。
また本発明のシール用Bi−Sn−In−Pb系合金は
前記実施例で示したようなステンレス鉱のシーリングに
限らず、アルミニウム基合金などの金属部材の接着、シ
ーリングなどのシール材として好適である。
また、低融点かつ金属部材間の接着がすぐれていること
から、圧力釜などの安全弁としても用いることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の合金を原子炉の回転プラグのシール材
として適用した場合を示す側面図、第2図はシール特性
の経時変化図。 1・・・原子炉、2・・・回転プラグ、7・・・シール
材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 重量%の組成比でBiを28〜72%、Snを25
    −52%、Inを2〜12%、Pbを1〜8%としたこ
    とを特徴とする原子炉のシール用B−Sn−In−Pb
    系合金。
JP50032939A 1975-03-20 1975-03-20 Bi−sn−in−pb ケイゴウキン Expired JPS589136B2 (ja)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51108624A (en) * 1975-03-20 1976-09-27 Tokyo Shibaura Electric Co Biisnnin keigokin
US4545840A (en) * 1983-03-08 1985-10-08 Monolithic Memories, Inc. Process for controlling thickness of die attach adhesive
US4623514A (en) * 1985-05-31 1986-11-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Liquid metal brush material for electrical machinery systems
WO1990014947A1 (en) * 1989-06-01 1990-12-13 Olin Corporation Metal and metal alloys with improved solderability shelf life and method of preparing the same
US5248476A (en) * 1992-04-30 1993-09-28 The Indium Corporation Of America Fusible alloy containing bismuth, indium, lead, tin and gallium
US5368814A (en) * 1993-06-16 1994-11-29 International Business Machines, Inc. Lead free, tin-bismuth solder alloys
US5455004A (en) * 1993-10-25 1995-10-03 The Indium Corporation Of America Lead-free alloy containing tin, zinc, indium and bismuth
KR100875440B1 (ko) * 2006-10-26 2008-12-22 영도산업 주식회사 Prd용 가용합금
CN106531239A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 中广核研究院有限公司 一种用于重金属冷却反应堆的堆顶盖动密封装置及密封方法
CN114959357B (zh) * 2022-05-25 2023-04-25 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种铋基合金及贮能换热方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4839694A (ja) * 1971-09-30 1973-06-11

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2117282A (en) * 1935-09-17 1938-05-17 Frederick D Austin Fuse substance and art of producing same
US2636820A (en) * 1949-07-29 1953-04-28 Gen Electric Solder for ceramics
US2649368A (en) * 1950-10-07 1953-08-18 American Smelting Refining Indium-bismuth-tin alloy
US2649369A (en) * 1950-10-07 1953-08-18 American Smelting Refining Indium-bismuth-lead alloy
US2649367A (en) * 1950-10-07 1953-08-18 American Smelting Refining Cadmium-free low fusing point alloy
US3269735A (en) * 1964-11-16 1966-08-30 Ca Atomic Energy Ltd High pressure sealing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4839694A (ja) * 1971-09-30 1973-06-11

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FR2304681A1 (fr) 1976-10-15
US4083718A (en) 1978-04-11

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