JPS61581A - 耐食性ベリリウム基体 - Google Patents
耐食性ベリリウム基体Info
- Publication number
- JPS61581A JPS61581A JP59122289A JP12228984A JPS61581A JP S61581 A JPS61581 A JP S61581A JP 59122289 A JP59122289 A JP 59122289A JP 12228984 A JP12228984 A JP 12228984A JP S61581 A JPS61581 A JP S61581A
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- JP
- Japan
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- beryllium
- oxide film
- corrosion resistance
- corrosion
- hot water
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/68—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous solutions with pH between 6 and 8
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は水冷却型原子炉の撚料被覆管など耐食性を要求
される材料として用いられる耐食性ベリリウム基体に関
するものである。
される材料として用いられる耐食性ベリリウム基体に関
するものである。
金属ベリリウムは比重が1.84でマグネシウムと殆ど
同じであり、アルミニウムの2.7、チタンの4.5よ
りはるかに小さく、いわゆる軽金属の中でも最も軽い部
類(二人る。その上、比重4以下の他の元素が最高66
0℃で溶けてしまう中で、ベリリウムだけは1284℃
という高い融点をもち、耐熱性にも優れている。またぺ
99ウムは比熱が大きく、弾性係数も非常に高く機械的
(二も優れた特性を有している。
同じであり、アルミニウムの2.7、チタンの4.5よ
りはるかに小さく、いわゆる軽金属の中でも最も軽い部
類(二人る。その上、比重4以下の他の元素が最高66
0℃で溶けてしまう中で、ベリリウムだけは1284℃
という高い融点をもち、耐熱性にも優れている。またぺ
99ウムは比熱が大きく、弾性係数も非常に高く機械的
(二も優れた特性を有している。
更にベリリウムの原子核は高速中性子減速能が優れてい
る上に、熱中性子吸収断面積が小さく、しかも熱中性子
散乱断面積が大きいので、原子炉の減速材、反射材など
(=使用されている。
る上に、熱中性子吸収断面積が小さく、しかも熱中性子
散乱断面積が大きいので、原子炉の減速材、反射材など
(=使用されている。
更C二r線照射を受けると中性子を発生するので中性子
源としても使用されている。
源としても使用されている。
このように、ベリリウムやベリリウム基合金は、熱的、
機械的、および核的性質とも優れているが、高温水もし
くは高温水蒸気中での耐食性が必ずしも優れているとは
言い難く、この点がベリリウムの普及を妨げているきら
いがあった。
機械的、および核的性質とも優れているが、高温水もし
くは高温水蒸気中での耐食性が必ずしも優れているとは
言い難く、この点がベリリウムの普及を妨げているきら
いがあった。
ベリリウムは高温高圧の水や水蒸気中で部用すると、そ
の使用時間の経過とともに、腐食反応による白色腐食生
成物が、その表面に斑点状に生成してくるおそれがある
。これはベリリウムが高温水や高温水蒸気と反応し、生
成された水素が金属基材と、表面の酸化皮膜との間C:
蓄は表面から剥離して、ベリリウムの強度低下を招くお
それがあろう 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来の問題点く一鑑みなされたもので
、高温水もしくは高温水蒸気中において、長期間に亘り
優れた耐食性ベリリウム基体を提供するものである。
の使用時間の経過とともに、腐食反応による白色腐食生
成物が、その表面に斑点状に生成してくるおそれがある
。これはベリリウムが高温水や高温水蒸気と反応し、生
成された水素が金属基材と、表面の酸化皮膜との間C:
蓄は表面から剥離して、ベリリウムの強度低下を招くお
それがあろう 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来の問題点く一鑑みなされたもので
、高温水もしくは高温水蒸気中において、長期間に亘り
優れた耐食性ベリリウム基体を提供するものである。
本発明者等は、ぺ99クムの耐食性を改善す1
るため、高温水蒸気下におけるベリリウム表面の腐食状
態を研究したところ、ベリリウムの表面状態と密接に関
連することを見い出したもの表面に緻密な酸化皮膜を形
成することにより、耐食性を向上させることを特徴とす
るものである。
るため、高温水蒸気下におけるベリリウム表面の腐食状
態を研究したところ、ベリリウムの表面状態と密接に関
連することを見い出したもの表面に緻密な酸化皮膜を形
成することにより、耐食性を向上させることを特徴とす
るものである。
本発明で用いられるベリリウムとしては、いわゆる原子
力用ベリリウム、構造材用ペリ9クム、X線窓用ベリリ
ウムなどで、酸素、炭素、アルミニウム、鉄などを不純
物として含み、純度はおよそ97%以上のものである。
力用ベリリウム、構造材用ペリ9クム、X線窓用ベリリ
ウムなどで、酸素、炭素、アルミニウム、鉄などを不純
物として含み、純度はおよそ97%以上のものである。
また添加元素として鉄、アルミニウム、クロム、ニッケ
ルなどを含み、耐食性を向上させたベリリウム基合金に
も適用することができる。
ルなどを含み、耐食性を向上させたベリリウム基合金に
も適用することができる。
また添加元素の量は重量%で、鉄0.2%以下。
アルミニウム0.1%以下、クロムo、 o s %以
下、ニッケル0.05%以下の範囲が望ましく、この範
囲を越えると、予備酸化により酸化皮膜を形成した場合
でも、腐食の発生が認められることがある。
下、ニッケル0.05%以下の範囲が望ましく、この範
囲を越えると、予備酸化により酸化皮膜を形成した場合
でも、腐食の発生が認められることがある。
予備酸化の方法はベリリウムを50〜320℃の水中に
数分〜数1000時間保持することにより表11ili
<:有色の酸化皮膜が形成される。この場合、予備酸化
は水中で行う必要があるため50〜100℃では常圧で
良いが、100℃〜320℃では1気圧以上120気圧
以下程度(=加圧し、沸騰しない状態に保持して、予備
酸化を行う必要がある。この場合、水蒸気中で処理−す
ると、酸化が急速に進行して耐食性(=優れた緻密な酸
化皮膜が形成できない・ なお予備酸化の条件を50〜320℃の水中で、数分〜
数1000時間に規定したのは、下限値未満では酸化の
進行が遅くなり、実用的でなく、また上限値を越えると
、酸化皮膜が厚くなり、逆に耐食性が低下するからであ
る。
数分〜数1000時間保持することにより表11ili
<:有色の酸化皮膜が形成される。この場合、予備酸化
は水中で行う必要があるため50〜100℃では常圧で
良いが、100℃〜320℃では1気圧以上120気圧
以下程度(=加圧し、沸騰しない状態に保持して、予備
酸化を行う必要がある。この場合、水蒸気中で処理−す
ると、酸化が急速に進行して耐食性(=優れた緻密な酸
化皮膜が形成できない・ なお予備酸化の条件を50〜320℃の水中で、数分〜
数1000時間に規定したのは、下限値未満では酸化の
進行が遅くなり、実用的でなく、また上限値を越えると
、酸化皮膜が厚くなり、逆に耐食性が低下するからであ
る。
また本発明(二よりベリリウムの表面に形成する酸化皮
膜の厚さは0.1〜1.0μmの範囲が、望ましく、そ
の部用環境(二応じて選定するが、上記範囲を外れると
耐食性が低下する。
膜の厚さは0.1〜1.0μmの範囲が、望ましく、そ
の部用環境(二応じて選定するが、上記範囲を外れると
耐食性が低下する。
ベリリウムの高温水もしくは高温水蒸気中での腐食は、
ベリリウム母材と酸化物皮膜の界面に蓄積する水素ガス
の圧力が酸化物皮膜の耐圧を越えると、これが破壊され
て腐食が開始するものと推定される。
ベリリウム母材と酸化物皮膜の界面に蓄積する水素ガス
の圧力が酸化物皮膜の耐圧を越えると、これが破壊され
て腐食が開始するものと推定される。
本発明では比較的穏やかな条件で予備酸化させることに
より、表面シニ緻密で均質な薄い酸化皮膜が強固(二形
成され、ガス圧に対して耐圧性が向上し、高温水や高温
水蒸気環境下6二おいても優れた耐食性を発揮すること
ができるものである。
より、表面シニ緻密で均質な薄い酸化皮膜が強固(二形
成され、ガス圧に対して耐圧性が向上し、高温水や高温
水蒸気環境下6二おいても優れた耐食性を発揮すること
ができるものである。
(実施例)
市販の構造用ベリリウムホットプレスブロックから27
uX 2 QIIjX 30の試験片を作成し、これを
600番の炭化ケイ素で研摩した後、リン酸、クロム酸
および硫酸を含む水溶液中に約100℃の温度で2分間
振動させながら浸漬した。この後、試験片を水、エタノ
ールで洗浄して乾燥し、表面を清浄化した。
uX 2 QIIjX 30の試験片を作成し、これを
600番の炭化ケイ素で研摩した後、リン酸、クロム酸
および硫酸を含む水溶液中に約100℃の温度で2分間
振動させながら浸漬した。この後、試験片を水、エタノ
ールで洗浄して乾燥し、表面を清浄化した。
次(二この試験片を温度250℃、40気圧で加圧した
高温水中に100時間保持し、表面に厚さ0,44μ専
の灰黒色の酸化皮膜を形成した。
高温水中に100時間保持し、表面に厚さ0,44μ専
の灰黒色の酸化皮膜を形成した。
このようf二して得られた試験片を400℃、107気
圧の高温高圧水蒸気中で24時間の耐食性試験を行った
。この結果、試験片の腐食増量は11 my / dt
r?であり、また白色腐食生成物の発生は認められず、
優れた耐食性を有することが確認された、 (比較例)、− 上記実施例と同様に調整し、予備酸化による酸化皮膜を
形成していない試験片を用意し、これを上記実施例と同
一条件で耐食性試験を行った。
圧の高温高圧水蒸気中で24時間の耐食性試験を行った
。この結果、試験片の腐食増量は11 my / dt
r?であり、また白色腐食生成物の発生は認められず、
優れた耐食性を有することが確認された、 (比較例)、− 上記実施例と同様に調整し、予備酸化による酸化皮膜を
形成していない試験片を用意し、これを上記実施例と同
一条件で耐食性試験を行った。
この結果、腐食増量は75グ/drr?で、実施例品C
二比べて約7倍も多く、また表面に白色腐食生成物が斑
点状に発生した。
二比べて約7倍も多く、また表面に白色腐食生成物が斑
点状に発生した。
以上の実施例はベリリウムについて述べたが、鉄やアル
ミニウムなどを添加元素とするペリジ(′”21;@r
flc−vbz”tha“°′″″″0“°“゛1°0
化皮膜を形成し7、耐食性試験を行ったところ、優れた
耐食性を有することが確認された。
ミニウムなどを添加元素とするペリジ(′”21;@r
flc−vbz”tha“°′″″″0“°“゛1°0
化皮膜を形成し7、耐食性試験を行ったところ、優れた
耐食性を有することが確認された。
以上説明した如く、本発明に係る耐食性ベリリウム基体
(二よれば、水中での予備酸化によりペリリクム表面に
緻蓋で均質な酸化皮膜褒形成する尚早な方法により、高
温水もしくはIfiIfjL水蒸気中(−水砕気中長期
間ζ二亘り優れた耐食性を発揮することができるもので
ある。
(二よれば、水中での予備酸化によりペリリクム表面に
緻蓋で均質な酸化皮膜褒形成する尚早な方法により、高
温水もしくはIfiIfjL水蒸気中(−水砕気中長期
間ζ二亘り優れた耐食性を発揮することができるもので
ある。
Claims (2)
- (1)ベリリウムの表面に、水中保持して生成された酸
化皮膜を形成したことを特徴とする耐食性ベリリウム基
体。 - (2)ベリリウムが重量%で、0.2%以下の鉄、0.
1%以下のアルミニウム、0.05%以下のクロム、0
.05%以下のニッケルを含み、残部が実質的にベリリ
ウムから成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の耐食性ベリリウム基体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59122289A JPS61581A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 耐食性ベリリウム基体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59122289A JPS61581A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 耐食性ベリリウム基体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61581A true JPS61581A (ja) | 1986-01-06 |
Family
ID=14832266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59122289A Pending JPS61581A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 耐食性ベリリウム基体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61581A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4920692A (en) * | 1986-08-06 | 1990-05-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Mulching film for repelling insect pests |
US5348595A (en) * | 1988-05-13 | 1994-09-20 | Nippon Steel Corporation | Process for the preaparation of a Ti-Al intermetallic compound |
US5444477A (en) * | 1992-10-23 | 1995-08-22 | Hitachi, Ltd. | Video telephone system |
JP2002296387A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Ngk Insulators Ltd | H形ベリリウム枠部材の製造方法 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59122289A patent/JPS61581A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4920692A (en) * | 1986-08-06 | 1990-05-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Mulching film for repelling insect pests |
US5348595A (en) * | 1988-05-13 | 1994-09-20 | Nippon Steel Corporation | Process for the preaparation of a Ti-Al intermetallic compound |
US5444477A (en) * | 1992-10-23 | 1995-08-22 | Hitachi, Ltd. | Video telephone system |
JP2002296387A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Ngk Insulators Ltd | H形ベリリウム枠部材の製造方法 |
JP4565766B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2010-10-20 | 日本碍子株式会社 | H形ベリリウム枠部材の製造方法 |
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