JPS589136B2 - Ｂｉ−ｓｎ−ｉｎ−ｐｂ ケイゴウキン - Google Patents
Ｂｉ−ｓｎ−ｉｎ−ｐｂ ケイゴウキンInfo
- Publication number
- 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
- Prior art keywords
- sealing
- alloy
- case
- weight
- sealing material
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- 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
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C12/00—Alloys based on antimony or bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
- C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/02—Details
- G21C13/06—Sealing-plugs
- G21C13/073—Closures for reactor-vessels, e.g. rotatable
- G21C13/0735—Seals for closures or for rotatable closures
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
％、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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
％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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
から、圧力釜などの安全弁としても用いることができる
。
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。
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)
- 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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50032939A JPS589136B2 (ja) | 1975-03-20 | 1975-03-20 | Ｂｉ−ｓｎ−ｉｎ−ｐｂ ケイゴウキン |
| FR7608069A FR2304681A1 (fr) | 1975-03-20 | 1976-03-19 | Alliage de bismuth-etain-indium-plomb utilisable comme matiere d'etancheite |
| US05/668,447 US4083718A (en) | 1975-03-20 | 1976-03-19 | Bismuth-tin-indium-lead alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50032939A JPS589136B2 (ja) | 1975-03-20 | 1975-03-20 | Ｂｉ−ｓｎ−ｉｎ−ｐｂ ケイゴウキン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51108626A JPS51108626A (en) | 1976-09-27 |
| JPS589136B2 true JPS589136B2 (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=12372903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50032939A Expired JPS589136B2 (ja) | 1975-03-20 | 1975-03-20 | Ｂｉ−ｓｎ−ｉｎ−ｐｂ ケイゴウキン |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4083718A (ja) |
| JP (1) | JPS589136B2 (ja) |
| FR (1) | FR2304681A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| 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 |
| AU5926490A (en) * | 1989-06-01 | 1991-01-07 | 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839694A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-11 |
Family Cites Families (6)
| 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 |
| US2649367A (en) * | 1950-10-07 | 1953-08-18 | American Smelting Refining | Cadmium-free low fusing point alloy |
| US2649369A (en) * | 1950-10-07 | 1953-08-18 | American Smelting Refining | Indium-bismuth-lead alloy |
| US3269735A (en) * | 1964-11-16 | 1966-08-30 | Ca Atomic Energy Ltd | High pressure sealing device |
-
1975
- 1975-03-20 JP JP50032939A patent/JPS589136B2/ja not_active Expired
-
1976
- 1976-03-19 FR FR7608069A patent/FR2304681A1/fr active Granted
- 1976-03-19 US US05/668,447 patent/US4083718A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839694A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2304681A1 (fr) | 1976-10-15 |
| FR2304681B1 (ja) | 1978-05-19 |
| US4083718A (en) | 1978-04-11 |
| JPS51108626A (en) | 1976-09-27 |
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