JPS62187583A - 異材接合継手 - Google Patents
異材接合継手Info
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- JPS62187583A JPS62187583A JP2901386A JP2901386A JPS62187583A JP S62187583 A JPS62187583 A JP S62187583A JP 2901386 A JP2901386 A JP 2901386A JP 2901386 A JP2901386 A JP 2901386A JP S62187583 A JPS62187583 A JP S62187583A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はジルコニウムとステンレス鋼を接触加圧して高
温に加熱して接合させた継手に関する。
温に加熱して接合させた継手に関する。
使用済核燃料再処理設備の如く高濃度硝酸水溶液を取扱
う設備ではステンレス鋼、５ＵＳ５０４Ｌ。
う設備ではステンレス鋼、５ＵＳ５０４Ｌ。
ＥＩＵＳ ５１０ 、の如きオーステナイト系ステンレ
ス鋼が用いられると共にチタン、ジルコニウムの如き材
料も使用される。
ス鋼が用いられると共にチタン、ジルコニウムの如き材
料も使用される。
例えば５ＵＳ５０４Ｌとジルコニウムの配管を接続する
場合、７ランジ構造となすことも当然にあシ得るが、フ
ランジ接手はガスケット材の劣化損傷、腐食などによる
漏洩に不安があり、ＥＩＵ８３０ＡＬとジルコニウムを
直接に金属学的にルコニウムを接触させて加圧し高温に
加熱すると、接触面部で金属原子の相互拡散が生じ、こ
れによシ金属学的に一体化し、両者が接合されるが、こ
の拡散領域は寸法的に極ぐ小さいものであるが、両者の
金属が混合した合金層が形成され、この合金層の材料性
能により継手強度なテンレス鋼と純ジルコニウム（工業
的な意味で（Ｍ４ジルコニウムでありジルコニウム合金
と称するものではない）を接触して加圧し、真空中（工
業的な意味での真空）で８００〜８８０℃に２ Ｈｒ間
間熱熱ることにより金叫学的に一体となった継手を得た
が、工業的に充分な継手強度が得られなかった。又ステ
ンレス鋼とジルコニウムの間に別の物質を介在させたサ
ンドイッチ構造が好ましいことを見出したが、これとて
十分満足できるものではなかった。
場合、７ランジ構造となすことも当然にあシ得るが、フ
ランジ接手はガスケット材の劣化損傷、腐食などによる
漏洩に不安があり、ＥＩＵ８３０ＡＬとジルコニウムを
直接に金属学的にルコニウムを接触させて加圧し高温に
加熱すると、接触面部で金属原子の相互拡散が生じ、こ
れによシ金属学的に一体化し、両者が接合されるが、こ
の拡散領域は寸法的に極ぐ小さいものであるが、両者の
金属が混合した合金層が形成され、この合金層の材料性
能により継手強度なテンレス鋼と純ジルコニウム（工業
的な意味で（Ｍ４ジルコニウムでありジルコニウム合金
と称するものではない）を接触して加圧し、真空中（工
業的な意味での真空）で８００〜８８０℃に２ Ｈｒ間
間熱熱ることにより金叫学的に一体となった継手を得た
が、工業的に充分な継手強度が得られなかった。又ステ
ンレス鋼とジルコニウムの間に別の物質を介在させたサ
ンドイッチ構造が好ましいことを見出したが、これとて
十分満足できるものではなかった。
本発明者らは表１に示す条件によ９表２に示すＥＩＵＳ
５０４Ｌとジルコニウムをその間に金とニオビウムを８
ＵＳ’１０４Ｌ−Ａｕ−Ｎｂ−Ｚｒのように接続した継
手を試作した。
５０４Ｌとジルコニウムをその間に金とニオビウムを８
ＵＳ’１０４Ｌ−Ａｕ−Ｎｂ−Ｚｒのように接続した継
手を試作した。
この継手をＨＮｏ、 ５０％ｗｔ水溶液、８０℃に２０
日間の浸漬するという腐食試験を行った結果を表３に示
す。
日間の浸漬するという腐食試験を行った結果を表３に示
す。
表５に示したように、ＳＵＳ！１０４Ｌには軽度の粒界
腐食が生じていた。これは好ましくない現象である。
腐食が生じていた。これは好ましくない現象である。
この粒界腐食は接合のだめの加熱温度からの降温時の冷
却速度が小さく、降温時にステンレス鋼の結晶粒界にク
ロームカーバイドが析出し鋭敏化されるという現象に基
づくものである。
却速度が小さく、降温時にステンレス鋼の結晶粒界にク
ロームカーバイドが析出し鋭敏化されるという現象に基
づくものである。
表１ 接合条件
１１００℃ＸＩＨ加熱後水冷の溶体化熱処理の後、表１
の条件でジルコニウムと接合衣５ 腐食試験結果 注１． ジルコニウムとステンレス鋼は等表面積 〔問題点を解決するだめの手段〕 本発明は一側のジルコニウム材と他側のオーステナイト
系ステンレス鋼材とが直接若しくは中間材を介して拡散
接合された異材接合継手において、該オーステナイト系
ステンレス鋼材をＥＩＵＳ ５２１ 、５ＵＥＴ ３４
７材等のカーバイド安定化元素を含有せしめたものとし
たことを特徴とする耐食性にすぐれた異材接合継手に関
するものである。
の条件でジルコニウムと接合衣５ 腐食試験結果 注１． ジルコニウムとステンレス鋼は等表面積 〔問題点を解決するだめの手段〕 本発明は一側のジルコニウム材と他側のオーステナイト
系ステンレス鋼材とが直接若しくは中間材を介して拡散
接合された異材接合継手において、該オーステナイト系
ステンレス鋼材をＥＩＵＳ ５２１ 、５ＵＥＴ ３４
７材等のカーバイド安定化元素を含有せしめたものとし
たことを特徴とする耐食性にすぐれた異材接合継手に関
するものである。
本発明はＥＩＵＳ５０４Ｌ材の代りに５ＵＥＴ ５２１
。
。
ＥＩＵＥＩ ５４７材等を用いるもので、これらのもの
は溶体化熱処理の後、安定化熱処理を行ったものをも含
むものである。安定化熱処理とは５ＵＥＴ３２１に含有
されるチタニウム、ＥＩＵＳ ５４７に含有されるニオ
ビウム、メンタルを炭素と結合させる目的のもので、８
００〜９５０℃で０．５〜５Ｈｒ加熱の後、空冷（また
は水冷）を行う処理をいう。
は溶体化熱処理の後、安定化熱処理を行ったものをも含
むものである。安定化熱処理とは５ＵＥＴ３２１に含有
されるチタニウム、ＥＩＵＳ ５４７に含有されるニオ
ビウム、メンタルを炭素と結合させる目的のもので、８
００〜９５０℃で０．５〜５Ｈｒ加熱の後、空冷（また
は水冷）を行う処理をいう。
５ＵＳ５２１ 、８ＵＥｌ ５４７材は一般的に下記の
組成のものでちる。
組成のものでちる。
クロム １７〜１９％１＠耐食性の点からニッケル
９〜１２％ オーステナイトとなすため炭 素
Ｑ、０１〜α０８ ０＜０．０１ （精錬コストアップの理由）ａ＞ｎ、
ｏａ （耐食性 劣化の理由）チタン ５ＸＯ以上
１％以下 （少いと耐食性不良、多いとコストアップ）ニオビウム
１０×Ｃ以上 ２％以下（理由同上） 他に燐、硫黄など工業生産上の不可避的な不純物 ０５
％以下 〔作用〕 １、 ＥＣＵｓ ５２１ 、 ＳＵＳ ５４７は、含
有される炭素の大部分がチタニウム、ニオビウムと結合
シている点に特徴がありこれがＳＵＳ’１０４Ｌとの大
きい相異点である。
９〜１２％ オーステナイトとなすため炭 素
Ｑ、０１〜α０８ ０＜０．０１ （精錬コストアップの理由）ａ＞ｎ、
ｏａ （耐食性 劣化の理由）チタン ５ＸＯ以上
１％以下 （少いと耐食性不良、多いとコストアップ）ニオビウム
１０×Ｃ以上 ２％以下（理由同上） 他に燐、硫黄など工業生産上の不可避的な不純物 ０５
％以下 〔作用〕 １、 ＥＣＵｓ ５２１ 、 ＳＵＳ ５４７は、含
有される炭素の大部分がチタニウム、ニオビウムと結合
シている点に特徴がありこれがＳＵＳ’１０４Ｌとの大
きい相異点である。
Ｚ 安定化熱処理を行うと含有される炭素の殆んど全量
がチタニウム、ニオビウムと結合するので更に効果があ
る。
がチタニウム、ニオビウムと結合するので更に効果があ
る。
五 従って、ＳＵＳ！ｉ２１ 、 ｉｓ ５４７、特に
これらの安定化熱処理材は、前述の表１の条件の如き熱
履歴で接合を行っても５ＵＳ５０４Ｌの場合の如き鋭敏
化は起らず耐食性は良好な状態を維持確保できる。
これらの安定化熱処理材は、前述の表１の条件の如き熱
履歴で接合を行っても５ＵＳ５０４Ｌの場合の如き鋭敏
化は起らず耐食性は良好な状態を維持確保できる。
表４に示したステンレス鋼材を表１と同一条件でジルコ
ニウムと接触させ、真空中で加圧し、昇温加熱してステ
ンレス鋼とジルコニウムの異材接合継手を得た。
ニウムと接触させ、真空中で加圧し、昇温加熱してステ
ンレス鋼とジルコニウムの異材接合継手を得た。
その腐食試験結果は表５のとおりでありステンレス鋼の
耐食性が大巾に改善された。
耐食性が大巾に改善された。
なお、腐食試験の条件は表３と同一でＨＮＯ３５０％ｗ
ｔ、８０℃、２０日間である。
ｔ、８０℃、２０日間である。
表４ ステンレス鋼材の化学成分
備考■ 溶体化熱処理条件
ｓＵｓ ３２１ １０００℃ＸＩＨＷＱ。
ＳＵＥ］ ５４７ １０５０℃ＸＩＨＷＧＬ■ 安定化
熱処理条件 ５Ｕｌ１７ ５２１ ９００℃Ｘ２ＨＡＯ８ＵＳ ５
４７ ９００℃Ｘ２ＨＡＯ■ 上記■、■の熱処理は
表１のジルコニウムと結合せしめる処理の前に行った。
熱処理条件 ５Ｕｌ１７ ５２１ ９００℃Ｘ２ＨＡＯ８ＵＳ ５
４７ ９００℃Ｘ２ＨＡＯ■ 上記■、■の熱処理は
表１のジルコニウムと結合せしめる処理の前に行った。
表５ 腐食試験の結果
〔発明の効果〕
１、 本発明により腐食に対し信頼性の大きい異材接合
継手が得られる。
継手が得られる。
２、 ８ＵＳ５０４Ｌでも炭素含有量を実質的にゼロに
すると本発明と同一の性能が得られるも工業的にはコス
トの点で困難が大きい。
すると本発明と同一の性能が得られるも工業的にはコス
トの点で困難が大きい。
五 上述はジルコニウムとステンレス鋼を接合する場合
について記したが、チタニウムとステンレス鋼を接合す
る場合にも適用可能である。
について記したが、チタニウムとステンレス鋼を接合す
る場合にも適用可能である。
４、 ＳＵＢ ５０９ 、５１０相当のクロム、ニッ
ケル含有量のもの、モリブデンを含有する５１６Ｌ相当
のものについても、これにチタニウム、ニオビウムを含
有させると同一の効果が期待できる。
ケル含有量のもの、モリブデンを含有する５１６Ｌ相当
のものについても、これにチタニウム、ニオビウムを含
有させると同一の効果が期待できる。
復代理人 内 １） 明
復代理人 萩 原 亮 −
復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- 一側のジルコニウム材と他側のオーステナイト系ステ
ンレス鋼材とが直接若しくは中間材を介して拡散接合さ
れた異材接合継手において、該オーステナイト系ステン
レス鋼材をＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７材等のカーバイ
ド安定化元素を含有せしめたものとしたことを特徴とす
る耐食性にすぐれた異材接合継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2901386A JPS62187583A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 異材接合継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2901386A JPS62187583A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 異材接合継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62187583A true JPS62187583A (ja) | 1987-08-15 |
Family
ID=12264526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2901386A Pending JPS62187583A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 異材接合継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62187583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249730A (en) * | 1992-03-04 | 1993-10-05 | Compagnie Europeenne Du Zirconium Cezus | Process for the manufacture of zirconium based tubes formed from layers of varying composition |
| US6078728A (en) * | 1998-06-22 | 2000-06-20 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Volatile carrier for use with a heating device |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP2901386A patent/JPS62187583A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249730A (en) * | 1992-03-04 | 1993-10-05 | Compagnie Europeenne Du Zirconium Cezus | Process for the manufacture of zirconium based tubes formed from layers of varying composition |
| US6078728A (en) * | 1998-06-22 | 2000-06-20 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Volatile carrier for use with a heating device |
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