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
- 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
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Classifications
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (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 |
US05/668,447 US4083718A (en) | 1975-03-20 | 1976-03-19 | Bismuth-tin-indium-lead alloy |
FR7608069A FR2304681A1 (fr) | 1975-03-20 | 1976-03-19 | Alliage de bismuth-etain-indium-plomb utilisable comme matiere d'etancheite |
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 |
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)
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 |
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 |
-
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 |
---|---|
JPS51108626A (en) | 1976-09-27 |
FR2304681B1 (ja) | 1978-05-19 |
FR2304681A1 (fr) | 1976-10-15 |
US4083718A (en) | 1978-04-11 |
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