JPS6233749A - ジルコニウムを基材とする物品の焼なまし方法 - Google Patents
ジルコニウムを基材とする物品の焼なまし方法Info
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- JPS6233749A JPS6233749A JP61180254A JP18025486A JPS6233749A JP S6233749 A JPS6233749 A JP S6233749A JP 61180254 A JP61180254 A JP 61180254A JP 18025486 A JP18025486 A JP 18025486A JP S6233749 A JPS6233749 A JP S6233749A
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- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
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- C22F1/186—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of zirconium or alloys based thereon
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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】
発明の背景
この発明は加工され反応性を有する金属を基材とする物
品のＡ空滝なまし処理に関する。この発明は特に、冷間
ピルガ−加工したジルコニウムを基材とする管の、真空
アルファ・屍なまし処理に２ける透４加熱に関する。
品のＡ空滝なまし処理に関する。この発明は特に、冷間
ピルガ−加工したジルコニウムを基材とする管の、真空
アルファ・屍なまし処理に２ける透４加熱に関する。
ジルカロイ−２およびジルカロイ−４は市販されている
分会であり、それらの主要ζｃｈｊ諸は水冷開型原子炉
、たとえば沸１水型（Ｂ７Ｆｔ） 、加圧水型（ＰＷＲ
）および重水（ＨＷＲＪ型原子炉におけるものであろう
これらの會金はその核特性、・礫は的性質および高温で
の水に対する耐蔵注に漬づいて１４択されろ。
分会であり、それらの主要ζｃｈｊ諸は水冷開型原子炉
、たとえば沸１水型（Ｂ７Ｆｔ） 、加圧水型（ＰＷＲ
）および重水（ＨＷＲＪ型原子炉におけるものであろう
これらの會金はその核特性、・礫は的性質および高温で
の水に対する耐蔵注に漬づいて１４択されろ。
ジルカロイ−２訃よびジルカロイ−４のＥ−ｉｆ ｙＭ
の歴史は以丁に安約されて―る：カスの「ザ・デペａッ
グメ／ト・オプ・ザ・ジルヵコイズ〔Ｔｈｅ Ｄｅｖｅ
ｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ＺｉｒｃａｌｏｙＢ（
ジルカロイの９ｎａ ） ） Ｊ ＡＳＴＭ％別技９ケ
出ｆｆ１（ｌＴａｅｓｐｅｃｉａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ ） ’１ｌｌｓ ５６ Ｂ （１９６４）号、３〜
２７頁；およびリコーパ外の１゛ザ・ヒトストリー・オ
プ・ザ・デベロップメント・オン・ジルコニウム・アロ
イズ・フォア・ユース・イン・ニラフレア・リアクター
ズ［Ｔｈｅ Ｈｉｓｔｏｒｙｏｆ ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌ
ｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ Ａ１１ｏｙ
ｓ ｆｏｒｕｓｅ ｉｎ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｒｅａｃｔ
ｏｒｓ 、 （原子炉に用いられるジルコニウム合金
の・開発の歴史）］、ＮＲ：Ｄ ： １９７５゜ジルカ
ロイの開発に関しては、米国特許第２，７７２，９６４
号、同第３，０９７，０９４号および同第３，１４８，
０５５最明１細書に示されている。
の歴史は以丁に安約されて―る：カスの「ザ・デペａッ
グメ／ト・オプ・ザ・ジルヵコイズ〔Ｔｈｅ Ｄｅｖｅ
ｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ＺｉｒｃａｌｏｙＢ（
ジルカロイの９ｎａ ） ） Ｊ ＡＳＴＭ％別技９ケ
出ｆｆ１（ｌＴａｅｓｐｅｃｉａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ ） ’１ｌｌｓ ５６ Ｂ （１９６４）号、３〜
２７頁；およびリコーパ外の１゛ザ・ヒトストリー・オ
プ・ザ・デベロップメント・オン・ジルコニウム・アロ
イズ・フォア・ユース・イン・ニラフレア・リアクター
ズ［Ｔｈｅ Ｈｉｓｔｏｒｙｏｆ ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌ
ｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ Ａ１１ｏｙ
ｓ ｆｏｒｕｓｅ ｉｎ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｒｅａｃｔ
ｏｒｓ 、 （原子炉に用いられるジルコニウム合金
の・開発の歴史）］、ＮＲ：Ｄ ： １９７５゜ジルカ
ロイの開発に関しては、米国特許第２，７７２，９６４
号、同第３，０９７，０９４号および同第３，１４８，
０５５最明１細書に示されている。
工業的原子炉用ジルカロイ−２合金は、約１．２〜１．
７重量％のスズ、約０．０７〜０．２０重量％の鉄、約
０．０５〜０．１５重量％のクロムおよび約０．０３〜
０．０８重量％のニッケルからなるジルコニウムの合金
である。工業的ジルカロイ−４合金は約１．２〜１．７
重量％のスズ、約０゜１８〜０．２４重量％の鉄、約０
，７〜０．１６重量％のクロムからなるジルコニウムの
合金である。ジルカロイ−２および４に関する汲とんど
の原子炉用化学組成の仕様は、本質的にＡＳＴＭ Ｂ５
５Ｏ−８０において発行される要件に適合している（そ
れぞれ合金ＵＮＳ 、％ Ｒ６０８０２および潟Ｒ６０
８０４に関する）。これらの要件に加えて、これらの合
金に関する酸素含有量は通常、９００〜１６００ ＰＰ
Ｍ 、さらに約皆通には１２００±２００ＰＰＭが燃料
被覆用には要求されている。これらの合金の変形体も時
には用いられる。これらの変形体には高い延性が必要な
場合（たとえば、グリッド適用例における薄肉ストリッ
プ）は、酸素低含有量合金が包含される。シリコンおよ
び／または炭素を少量ではあるが限定された量付加され
たジルカロイ−２および４合金も工業的に利用されてい
る。
７重量％のスズ、約０．０７〜０．２０重量％の鉄、約
０．０５〜０．１５重量％のクロムおよび約０．０３〜
０．０８重量％のニッケルからなるジルコニウムの合金
である。工業的ジルカロイ−４合金は約１．２〜１．７
重量％のスズ、約０゜１８〜０．２４重量％の鉄、約０
，７〜０．１６重量％のクロムからなるジルコニウムの
合金である。ジルカロイ−２および４に関する汲とんど
の原子炉用化学組成の仕様は、本質的にＡＳＴＭ Ｂ５
５Ｏ−８０において発行される要件に適合している（そ
れぞれ合金ＵＮＳ 、％ Ｒ６０８０２および潟Ｒ６０
８０４に関する）。これらの要件に加えて、これらの合
金に関する酸素含有量は通常、９００〜１６００ ＰＰ
Ｍ 、さらに約皆通には１２００±２００ＰＰＭが燃料
被覆用には要求されている。これらの合金の変形体も時
には用いられる。これらの変形体には高い延性が必要な
場合（たとえば、グリッド適用例における薄肉ストリッ
プ）は、酸素低含有量合金が包含される。シリコンおよ
び／または炭素を少量ではあるが限定された量付加され
たジルカロイ−２および４合金も工業的に利用されてい
る。
以下の工程を含む製造法により、ジルカロイ（すなわち
、ジルカロイ−２およびジルカロイ−４）被覆管を製造
することが通常行なわれている：すなわち、インゴット
を中間サイズのビレットまたは棒状体に熱間加工する工
程；このビレットをベータ溶体化処理する工程；中空ビ
レットを切削する工程；中空ビレットを中空円筒押出品
に高温アルファ押出しすること；および多数回の冷間ピ
ルガ減径工程（通常、減径工程当り約５０〜８５チの減
径を行って２〜５回減径工程を行う）を行なうと共に、
各減径工程前にアルファ再結晶死焼なまし処理を行なう
ことにより、押出品を実質的に最終サイズを有する被覆
体に減径させること。冷間加工された実質的に最終サイ
ズを有する被覆管材は、次いでアルファ焼なまし処理が
行なわれる。この最終焼なまし処理は、応力除去焼なま
し、部分再結晶死焼なまし、あるいは完全再結晶死焼な
まし処理である。実施される最終暁なまし処理のタイプ
は、燃料被覆管の：幾械的性質についての設計者の仕様
に基づいて選択される。これらの処理例は、ＷＡＰＤ−
ＴＭ−８６９（７９年１１月）、およびＷＡＰＤ−ＴＭ
−１２８９（８１年１１月）に詳細に記載されている
。ジルカロイ燃料被覆管のいくつかの特性が、ローズ外
の「クォリティ・コスタ・オプ・ジルカロイ・クラツデ
ィング・チュウプズ（Ｑ、ｕａｌｉｔｙ Ｃｏ５ｔｓ
Ｏｆ Ｚｉｒｃａｌｏｙ Ｃ！１ａｄｄｊ、ｎｇＴｕｂ
ｅｓ （ジルカロイ被覆管の品質コスト）〕」〔英国原
子カエネルギー協会により発行された核燃料性能（１９
７３）７８．１〜７８．４頁〕に記載されている。
、ジルカロイ−２およびジルカロイ−４）被覆管を製造
することが通常行なわれている：すなわち、インゴット
を中間サイズのビレットまたは棒状体に熱間加工する工
程；このビレットをベータ溶体化処理する工程；中空ビ
レットを切削する工程；中空ビレットを中空円筒押出品
に高温アルファ押出しすること；および多数回の冷間ピ
ルガ減径工程（通常、減径工程当り約５０〜８５チの減
径を行って２〜５回減径工程を行う）を行なうと共に、
各減径工程前にアルファ再結晶死焼なまし処理を行なう
ことにより、押出品を実質的に最終サイズを有する被覆
体に減径させること。冷間加工された実質的に最終サイ
ズを有する被覆管材は、次いでアルファ焼なまし処理が
行なわれる。この最終焼なまし処理は、応力除去焼なま
し、部分再結晶死焼なまし、あるいは完全再結晶死焼な
まし処理である。実施される最終暁なまし処理のタイプ
は、燃料被覆管の：幾械的性質についての設計者の仕様
に基づいて選択される。これらの処理例は、ＷＡＰＤ−
ＴＭ−８６９（７９年１１月）、およびＷＡＰＤ−ＴＭ
−１２８９（８１年１１月）に詳細に記載されている
。ジルカロイ燃料被覆管のいくつかの特性が、ローズ外
の「クォリティ・コスタ・オプ・ジルカロイ・クラツデ
ィング・チュウプズ（Ｑ、ｕａｌｉｔｙ Ｃｏ５ｔｓ
Ｏｆ Ｚｉｒｃａｌｏｙ Ｃ！１ａｄｄｊ、ｎｇＴｕｂ
ｅｓ （ジルカロイ被覆管の品質コスト）〕」〔英国原
子カエネルギー協会により発行された核燃料性能（１９
７３）７８．１〜７８．４頁〕に記載されている。
前述の核燃料被Ｉ管製造の従来法においては、冷間ピル
ガ一工程と最終アルファ焼なまし処理との間で実施され
るアルファ焼なまし処理は、通常大型真空炉内で実施さ
れ、そこでは大ロットの中間サイズまたは最終サイズの
管が一緒に焼なまし処理される。通常、冷間ピルガ−加
工ずみジルカロイ管のバッチ式真空焼なまし処理に用い
られる温度は以下の通りである：すなわち、顕著な再結
晶を生じないで応力除去焼なましのためには約４５０〜
５００℃；部分的再結晶死焼なましのためには約５００
〜５３０°Ｃ；および完全アルファ再結晶死焼なましの
ためには約５３０〜７６０°Ｃ（Ｌかし、アルファ完全
再結晶死焼なましの場合は、約７９０℃で行なわれる）
である。これらの温度は、冷間加工度および処理される
ジルカロイの正確な組成によりいくらか変化する。前述
のバッチ式真空アルファ焼なまし処理中、炉内に装入さ
れた管が約１〜４時間あるいはそれ以上選択された温度
にされ、その後で、暁なましずみ管を真空またはアルゴ
ン冷却することが望ましい。
ガ一工程と最終アルファ焼なまし処理との間で実施され
るアルファ焼なまし処理は、通常大型真空炉内で実施さ
れ、そこでは大ロットの中間サイズまたは最終サイズの
管が一緒に焼なまし処理される。通常、冷間ピルガ−加
工ずみジルカロイ管のバッチ式真空焼なまし処理に用い
られる温度は以下の通りである：すなわち、顕著な再結
晶を生じないで応力除去焼なましのためには約４５０〜
５００℃；部分的再結晶死焼なましのためには約５００
〜５３０°Ｃ；および完全アルファ再結晶死焼なましの
ためには約５３０〜７６０°Ｃ（Ｌかし、アルファ完全
再結晶死焼なましの場合は、約７９０℃で行なわれる）
である。これらの温度は、冷間加工度および処理される
ジルカロイの正確な組成によりいくらか変化する。前述
のバッチ式真空アルファ焼なまし処理中、炉内に装入さ
れた管が約１〜４時間あるいはそれ以上選択された温度
にされ、その後で、暁なましずみ管を真空またはアルゴ
ン冷却することが望ましい。
前述のパッチ式真空アルファ焼なまし処理の性質から、
従来技術においては十分に考慮されていなかった問題が
生じている。この問題はこれらパッチ式真空焼なまし処
理工程に固有の小さい熱移動状態に関するものであり、
その場合、大きな東した管の外側の管は約１または２時
間内に選択された焼なまし温度に到達するのに対して、
管の束の中央部に配置された管は、７〜１０時間後（焼
なまし処理が完了して、冷却が開始される時期）に選択
された温度に到達しないか、ちょうどその温度に到達す
るか、あるいはその温度に６０分かそれ以下の時間だけ
保持されるにすぎないという状態になる。−ロット内の
個々の管が受ける実際の焼なましサイクルの差は、得ら
れる個々の燃料被覆管の特性に重大な変動を生じさせる
ことになる。この特性の変動は、応力除去燃なましまた
は部分再結晶化燃なましを受ける管にとっては最も重要
なことであり、そして完全再結晶死焼なましを用いるこ
とにより減少されることが期待される。燃料被覆の設計
にあたって、応力除去または部分再結晶化ミクロ組織の
特性を必要とする場合は、完全再結晶化最終燃なまし処
理は、実施しなければならないことではない。このよう
な場合、真空焼なましサイクルを延長することが、提案
されている一つの方法であるが、これは既に、炉に装入
された管の加熱開始から冷却完了までに１６時間程度の
長時間の加熱処理を既に行なっているのにこと加えて、
さらに時間およびエネルギーを要することになるから高
価なものとなる。
従来技術においては十分に考慮されていなかった問題が
生じている。この問題はこれらパッチ式真空焼なまし処
理工程に固有の小さい熱移動状態に関するものであり、
その場合、大きな東した管の外側の管は約１または２時
間内に選択された焼なまし温度に到達するのに対して、
管の束の中央部に配置された管は、７〜１０時間後（焼
なまし処理が完了して、冷却が開始される時期）に選択
された温度に到達しないか、ちょうどその温度に到達す
るか、あるいはその温度に６０分かそれ以下の時間だけ
保持されるにすぎないという状態になる。−ロット内の
個々の管が受ける実際の焼なましサイクルの差は、得ら
れる個々の燃料被覆管の特性に重大な変動を生じさせる
ことになる。この特性の変動は、応力除去燃なましまた
は部分再結晶化燃なましを受ける管にとっては最も重要
なことであり、そして完全再結晶死焼なましを用いるこ
とにより減少されることが期待される。燃料被覆の設計
にあたって、応力除去または部分再結晶化ミクロ組織の
特性を必要とする場合は、完全再結晶化最終燃なまし処
理は、実施しなければならないことではない。このよう
な場合、真空焼なましサイクルを延長することが、提案
されている一つの方法であるが、これは既に、炉に装入
された管の加熱開始から冷却完了までに１６時間程度の
長時間の加熱処理を既に行なっているのにこと加えて、
さらに時間およびエネルギーを要することになるから高
価なものとなる。
慣用のジルカロイ管製造技術の別の例およびその変形例
は以下の記録に記載されている＝「プロパティーズ・オ
ア・ジルカロイ−４・チュウビング［：Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ Ｚｉｒｃａｌｏｙ Ｔｕｂｉｎｇ（ジル
カロイ−４管の特性） ） Ｊ 、ＷＡＰＤ−ＴＭ−５
８５；エストロム外の米国特許第５，４８７，６７５号
明細書；マチンラツシの米国特許第４，２３５，８３４
最明訓書；不イラーの米国特許第４，０９０，３８６号
明細書；ホフベンスタム外の米国特許第３．８６５，６
３５号明細書：アンダーノン外の「ベーター・クエンチ
ング・オア・ジルカロイ・クラツディング・チュウプズ
・イン・インターメデイエート・オア・ファイナル・サ
イズ（ＢｅｔａＱｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｚｉｒｃａ
ｌｏｙ Ｃ！ｌａｄｄｉｎｇ Ｔｕｂｅｓ ｉｎ工ｎｔ
ｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｏｒ Ｆｉｎａｌ ５ｉ２−ｅ
（中間または最終サイズにおけるジルカロイ被覆管のベ
ータ焼入れ処理）〕」、原原子量産におけるジルコニウ
ム：第５回会議、ＡＳＴＭ ５ＴＰ７５４ （１９８２
）７５〜９５頁；マクドナルビ外の米国特許願第５７１
．１２２号（現在放棄されている、１９８２年１月２９
日出願の第３４３，７８７ 号出願の継続出願Ｊ８Ａ細
書；サボル外の米国特許願第５７１．１２３号（現在放
棄されている、１９８２年１月２９日出願の第３４３，
７８８号出願の継続出願）明剛書；アーミジョ外の米国
特許第４．５７２，８１７最明７細書；ローゼンバウム
外の米国特許第４，３９０，４９７号明細書；イスター
ランド外の米国特許第４，４５０，０１６号明、細書；
ベスターランドの米国特許第４，４５０，０２０最明訓
書；および１９８６年１月１４日発行のフランス特許出
願公開第２，５０９，５１０号明細書。
は以下の記録に記載されている＝「プロパティーズ・オ
ア・ジルカロイ−４・チュウビング［：Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ Ｚｉｒｃａｌｏｙ Ｔｕｂｉｎｇ（ジル
カロイ−４管の特性） ） Ｊ 、ＷＡＰＤ−ＴＭ−５
８５；エストロム外の米国特許第５，４８７，６７５号
明細書；マチンラツシの米国特許第４，２３５，８３４
最明訓書；不イラーの米国特許第４，０９０，３８６号
明細書；ホフベンスタム外の米国特許第３．８６５，６
３５号明細書：アンダーノン外の「ベーター・クエンチ
ング・オア・ジルカロイ・クラツディング・チュウプズ
・イン・インターメデイエート・オア・ファイナル・サ
イズ（ＢｅｔａＱｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｚｉｒｃａ
ｌｏｙ Ｃ！ｌａｄｄｉｎｇ Ｔｕｂｅｓ ｉｎ工ｎｔ
ｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｏｒ Ｆｉｎａｌ ５ｉ２−ｅ
（中間または最終サイズにおけるジルカロイ被覆管のベ
ータ焼入れ処理）〕」、原原子量産におけるジルコニウ
ム：第５回会議、ＡＳＴＭ ５ＴＰ７５４ （１９８２
）７５〜９５頁；マクドナルビ外の米国特許願第５７１
．１２２号（現在放棄されている、１９８２年１月２９
日出願の第３４３，７８７ 号出願の継続出願Ｊ８Ａ細
書；サボル外の米国特許願第５７１．１２３号（現在放
棄されている、１９８２年１月２９日出願の第３４３，
７８８号出願の継続出願）明剛書；アーミジョ外の米国
特許第４．５７２，８１７最明７細書；ローゼンバウム
外の米国特許第４，３９０，４９７号明細書；イスター
ランド外の米国特許第４，４５０，０１６号明、細書；
ベスターランドの米国特許第４，４５０，０２０最明訓
書；および１９８６年１月１４日発行のフランス特許出
願公開第２，５０９，５１０号明細書。
−発」引Ｄ」１要−
この発明によれば、バッチ式真空炉中の不均一な加熱に
関する従来技術の問題点は、ジルコニウム合金千管の束
を、真空炉内の低温領域から高温領域へ移動させながら
誘導コイルにより加熱することにより、実質的に軽減さ
れる。こうすることにより、束の中央は、この束が高温
領域に入った時、約５００’′Ｆと所望焼なまし温度と
の間の温度に到達する。こうして、加熱時間は大いに減
少され、束の中央および周縁の管は焼なまし加熱処理中
、実質的に同一の時間一温度サイクルを受けることにな
る。
関する従来技術の問題点は、ジルコニウム合金千管の束
を、真空炉内の低温領域から高温領域へ移動させながら
誘導コイルにより加熱することにより、実質的に軽減さ
れる。こうすることにより、束の中央は、この束が高温
領域に入った時、約５００’′Ｆと所望焼なまし温度と
の間の温度に到達する。こうして、加熱時間は大いに減
少され、束の中央および周縁の管は焼なまし加熱処理中
、実質的に同一の時間一温度サイクルを受けることにな
る。
この発明の前述ならびに他の特徴は、図面および関連す
るこの発明の詳細な記述から明らかになるであろう。
るこの発明の詳細な記述から明らかになるであろう。
発明の詳細な記述
この発明において、高温壁真空炉１が第１図に示されて
いる。炉１は２つの低温領域６と一つの高温領域５を包
含している。管の束は一方の低温領域６を介して炉内へ
載置、あるいは炉内から引出される。高温領域５に最も
近い一方または両方の低温領域６の端部付近に大型誘導
コイル７が配置されており、該誘導コイルの内径は管束
および管を保持するバスケットとをユニットとして誘導
コイル中を通過させるのに十分な大きさを有する。これ
は第２および６図に明瞭に示されている。高温領域は、
電気抵抗加熱要素および熱絶縁体１ｏにより包囲された
真空室８を備える。
いる。炉１は２つの低温領域６と一つの高温領域５を包
含している。管の束は一方の低温領域６を介して炉内へ
載置、あるいは炉内から引出される。高温領域５に最も
近い一方または両方の低温領域６の端部付近に大型誘導
コイル７が配置されており、該誘導コイルの内径は管束
および管を保持するバスケットとをユニットとして誘導
コイル中を通過させるのに十分な大きさを有する。これ
は第２および６図に明瞭に示されている。高温領域は、
電気抵抗加熱要素および熱絶縁体１ｏにより包囲された
真空室８を備える。
第２および６図に示されるように、この発明では、冷間
ピルガ−加工されたジルカロイ管２６を保持するバスケ
ット２１が、最初に低温領域３の一方内へ押入れられる
。これらの管は第３図に示すように密に詰合わせた状態
で配列されていると共に、バスケット２１に充満して配
列されている。バスケット２１は２つの管の束を容管の
端部が相互に向い合うように保持するのに十分な長さを
有していることが好ましい。
ピルガ−加工されたジルカロイ管２６を保持するバスケ
ット２１が、最初に低温領域３の一方内へ押入れられる
。これらの管は第３図に示すように密に詰合わせた状態
で配列されていると共に、バスケット２１に充満して配
列されている。バスケット２１は２つの管の束を容管の
端部が相互に向い合うように保持するのに十分な長さを
有していることが好ましい。
各束は６００本程度の管を包含しており、それぞれの管
は、たとえば約９．５ｉｎ（約３／８インチ）の公称径
と、核燃料被覆として普通の薄い肉厚とを有している。
は、たとえば約９．５ｉｎ（約３／８インチ）の公称径
と、核燃料被覆として普通の薄い肉厚とを有している。
管は約ｓ、ｏ ５ ｍ （約１０フイート）以上の長さ
を有すると共に、ジルカロイ−２またはジルカロイ−４
であることが好ましい。管のバスケットを入れた低温領
域は、次いで密閉され真空にされる。高温領域５は約４
６６〜７８８°Ｃ（約８２０〜約１４５０°Ｆ） 、好
ましくは約４６６〜約６７７℃（約８７０〜約１２５０
下）の温度に維持されている。選択される正確な温度は
、応力除去、部分再結晶化、または完全再結晶化ミクロ
の組織のいずれが望まれるかにより決定される。真空化
が完了し、高温領域が所望温度になった後で、高温およ
び低温領域間のゲート弁が開放され、管の束２６を入れ
たバスケット２１が付勢された誘導コイル７中を押通さ
れる。管の束を入れたバスケットが誘導コイル中を通過
する時、管は誘導加熱されて、束の全横断面が所望の焼
なまし温度より２８℃（５０°Ｆ）以上高くならないよ
うに、可能なかぎり所望の焼なまし温度付近で加熱され
る。実際には、束の中心部の管２５Ｃすなわち一群の管
が、誘導コイル７を出る時に少なくとも２６０℃（５０
０°Ｆ）に到達するが、束の周縁部の管２５Ｐは所望の
焼なまし温度より２８℃（５０下ン以上高くない温度に
あることが好ましい。周縁部の管の温度は、所望焼なま
し温度を越えないことが好ましい。
を有すると共に、ジルカロイ−２またはジルカロイ−４
であることが好ましい。管のバスケットを入れた低温領
域は、次いで密閉され真空にされる。高温領域５は約４
６６〜７８８°Ｃ（約８２０〜約１４５０°Ｆ） 、好
ましくは約４６６〜約６７７℃（約８７０〜約１２５０
下）の温度に維持されている。選択される正確な温度は
、応力除去、部分再結晶化、または完全再結晶化ミクロ
の組織のいずれが望まれるかにより決定される。真空化
が完了し、高温領域が所望温度になった後で、高温およ
び低温領域間のゲート弁が開放され、管の束２６を入れ
たバスケット２１が付勢された誘導コイル７中を押通さ
れる。管の束を入れたバスケットが誘導コイル中を通過
する時、管は誘導加熱されて、束の全横断面が所望の焼
なまし温度より２８℃（５０°Ｆ）以上高くならないよ
うに、可能なかぎり所望の焼なまし温度付近で加熱され
る。実際には、束の中心部の管２５Ｃすなわち一群の管
が、誘導コイル７を出る時に少なくとも２６０℃（５０
０°Ｆ）に到達するが、束の周縁部の管２５Ｐは所望の
焼なまし温度より２８℃（５０下ン以上高くない温度に
あることが好ましい。周縁部の管の温度は、所望焼なま
し温度を越えないことが好ましい。
管がコイル７を通して移動する時、管の高温端部は高温
領域５内へ移動する。！享全体が付勢されたコイルを通
過し終り、炉１の高温領域５内にある時、高温領域と低
温領威との間のゲート弁が閉じられ、コイルへの電力が
切られる。
領域５内へ移動する。！享全体が付勢されたコイルを通
過し終り、炉１の高温領域５内にある時、高温領域と低
温領威との間のゲート弁が閉じられ、コイルへの電力が
切られる。
束がコイルにより予備加熱されているから、高温領域に
おける加熱時間は大いに減少され、束の中心部の管２３
０は２〜３時間あるいはそれ以内の時間で高温領域温度
に到達する。こうして、束の中心部における管に比べて
束の周縁部の管の加熱所要時間の差は従来の真空焼なま
し技術に比較して減少される。焼なまし処理が完了する
と、低温領域３へのゲート弁が開かれ、管の束とバスケ
ットとが真空低温領域へ移動して、炉から取出される前
に冷却される。
おける加熱時間は大いに減少され、束の中心部の管２３
０は２〜３時間あるいはそれ以内の時間で高温領域温度
に到達する。こうして、束の中心部における管に比べて
束の周縁部の管の加熱所要時間の差は従来の真空焼なま
し技術に比較して減少される。焼なまし処理が完了する
と、低温領域３へのゲート弁が開かれ、管の束とバスケ
ットとが真空低温領域へ移動して、炉から取出される前
に冷却される。
焼なまし処理された管の束が冷却されている間、他方の
低温領域の第２の管の束が炉の該低温領域側の付勢コイ
ル７を通シ、次いで高温領域へ移動する。
低温領域の第２の管の束が炉の該低温領域側の付勢コイ
ル７を通シ、次いで高温領域へ移動する。
こうして、この工程は高温領域を冷却する必要なしに、
高温領域の各側から交互に繰返される。
高温領域の各側から交互に繰返される。
別の実施例において、高温管が冷却のために押入れられ
る低温領域は、冷却を促進するためにアルゴンのような
不活性ガスを流すことができる。
る低温領域は、冷却を促進するためにアルゴンのような
不活性ガスを流すことができる。
これまで説明した例はこの発明の実施により得られる利
点を明瞭に示している。この発明の別の実施例は明細書
またはここに開示された発明の実施から明らかになるで
あろう。明細書および例は例示のためのみであり、この
発明の範囲および精神は特許請求の範囲に示されるもの
である。
点を明瞭に示している。この発明の別の実施例は明細書
またはここに開示された発明の実施から明らかになるで
あろう。明細書および例は例示のためのみであり、この
発明の範囲および精神は特許請求の範囲に示されるもの
である。
第１図はこの発明で使用する真空炉の実施例の概略図、
第２図はこの発明の方法の実施例の概略説明図、第３図
は管の束がこの発明の誘導コイルにより走査されている
時の、第１および２図に示される炉の低温領域と管の束
との横断面図である。 １・・真空炉、６・・低温領域、５・・高温領域、７・
・誘導コイル、２１・・バスケット、２６・・ジルカロ
イ管の束、２３０・・束の中心部の管、２３Ｐ・・束の
周縁部の管 ｒ−〜−−１−１ 特許出願人代理人 曽 我 道 照 ・。 コ ＦＩＧ、 Ｉ ＦＩＧ、３
第２図はこの発明の方法の実施例の概略説明図、第３図
は管の束がこの発明の誘導コイルにより走査されている
時の、第１および２図に示される炉の低温領域と管の束
との横断面図である。 １・・真空炉、６・・低温領域、５・・高温領域、７・
・誘導コイル、２１・・バスケット、２６・・ジルカロ
イ管の束、２３０・・束の中心部の管、２３Ｐ・・束の
周縁部の管 ｒ−〜−−１−１ 特許出願人代理人 曽 我 道 照 ・。 コ ＦＩＧ、 Ｉ ＦＩＧ、３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ジルコニウム基合金管の束を用意し； 前記束を真空炉の低温領域に配置し； 前記低温領域を減圧にすると共に、前記炉 の高温領域を４３８〜７８８℃（８２０〜１４５０°Ｆ
）の所望焼なまし温度に維持し； 前記束を付勢された誘導コイルを通して、 前記炉の高温領域へ移動させ； 前記束が前記付勢された誘導コイルを移動 する時に前記束を前記コイルにより加熱し、前記束の中
心部の管を２６０℃（５００°Ｆ）に加熱すると共に、
前記束の周縁部の管を所望焼なまし温度より２８℃（５
０°Ｆ）以上高くない最大温度まで加熱することからな
る焼なまし方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US762093 | 1977-01-24 | ||
| US06/762,093 US4636267A (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Vacuum annealing of zirconium based articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233749A true JPS6233749A (ja) | 1987-02-13 |
| JPH0586469B2 JPH0586469B2 (ja) | 1993-12-13 |
Family
ID=25064099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180254A Granted JPS6233749A (ja) | 1985-08-02 | 1986-08-01 | ジルコニウムを基材とする物品の焼なまし方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4636267A (ja) |
| JP (1) | JPS6233749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58212154A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-09 | Clarion Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188676A (en) * | 1991-08-23 | 1993-02-23 | General Electric Company | Method for annealing zircaloy to improve nodular corrosion resistance |
| FR2711147B1 (fr) * | 1993-10-11 | 1995-11-17 | Cezus Co Europ Zirconium | Procédé de fabrication d'un produit plat en alliage de zirconium comprenant un réchauffage dans le domaine béta par infrarouges. |
| US5900083A (en) * | 1997-04-22 | 1999-05-04 | The Duriron Company, Inc. | Heat treatment of cast alpha/beta metals and metal alloys and cast articles which have been so treated |
| US11046618B2 (en) * | 2017-05-01 | 2021-06-29 | Rolls-Royce Corporation | Discrete solidification of melt infiltration |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1014833A (en) * | 1974-07-12 | 1977-08-02 | Stuart R. Macewen | Zirconium base alloy and method of production |
| JPS59145767A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Nippon Mining Co Ltd | 金属ジルコニウム材料並びにジルコニウム基合金材料の熱処理法 |
-
1985
- 1985-08-02 US US06/762,093 patent/US4636267A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61180254A patent/JPS6233749A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58212154A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-09 | Clarion Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0376027B2 (ja) * | 1982-06-04 | 1991-12-04 | Clarion Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4636267A (en) | 1987-01-13 |
| JPH0586469B2 (ja) | 1993-12-13 |
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