DE1138236B - Zirkoniumlegierung - Google Patents

Description

• Zirkoniumlegierung Die Erfindung betrifft Legierungen, die unter anderem geeignet sind, bei hohen Temperaturen in einer Atmosphäre von Kohlendioxyd benutzt zu werden.
• Es ist bekannt, Zirkoniumlegierungen als Strukturmaterial in dem Reaktorkern von graphitmoderierten und mit Kohlendioxyd gekühlten Kernreaktoren zu verwenden.
• Ferner wurden bereits korrosionsbeständige Zirkoniumlegierungen mit Kupfer und Beryllium, Eisen, Chrom oder Molybdän vorgeschlagen. Von diesen Legierungen besitzt die 1% Kupfer und 1,5% Molybdän enthaltende temäre Legierung eine ausreichende Kriechfestigkeit und eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Kohlendioxyd bis zu Temperaturen von etwa 500° C.
• Gegenstand dieser Erfindung ist der Zusatz von Wolfram zu einer Zirkoniumkupferlegierung, wodurch die Korrosionsbeständigkeit weiter begünstigt wird.
• Die Legierung nach der Erfindung besteht in Gewichtsprozenten aus 0,5 bis 1,5%. Kupfer, 0,25 bis 1,511/o Wolfram, Rest Zirkonium mit Ausnahme von unvermeidbar vorhandenen Veruneinigungen. Derartige Verunreinigungen können auf Grund von Einschlüssen im Zirkoniumschwamm bei der Herstellung in die Legierung gelangen.
• Beispiele bevorzugter Legierungen innerhalb des Bereichs, der durch die Erfindung gegeben ist, sind die folgenden: a) Kupfer 0,5 %, Wolfram 0,5 %, Rest Zirkonium, b) Kupfer 1,5%, Wolfram 1%, Rest Zirkonium. Die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Kohlendioxyd von Legierungen entsprechend den obigen Beispielen kann mit Hilfe der Gewichtszunahme der Legierung beurteilt werden, die sich längere Zeit in Kontakt mit Kohlendioxyd bei einer erhöhten Temperatur befand. In der folgenden Tabelle sind die Gewichtszunahmen dieser genannten Legierungen im Vergleich zu den Gewichtszunahmen unter denselben Bedingungen von Zirkonium; der als »Zircaloy-2« bekannten Legierung, die neben Zirkoniurn aus 1,3 bis 1,6% Zinn, 0,07 bis 0,2% Eisen, 0,05 bis 0,15% Chrom und'' 0,03 bis 0,08% Nickel besteht, sowie einer Legierung aus 0,504 Kupfer, 0,5% Molybdän, Rest Zirkonium, und einer Legierung aus 1% Kupfer, 1,5% Molybdän, Rest Zirkonium angegeben. Einwirkung von C02 bei atmosphärischem Druck und 700° C

  Gewichts- Zeit in Stunden,

  zunahme nach der

  Legierung in mg/cm2 nach 20 mg/cm2

  700 Stunden erreicht sind

  Jod-Zirkonium .... 19,0 760,0

  Zircaloy-2 ........ 190,0 70,0

  Zr - 0,5 % Cu

  0,5% Mo . . . 16,0 900,0

  Zr -1,0 % Cu

  1,5% Mo ... 11,0 2500,0

  a) ................ 7,5 3500,0

  Wenn die Zeit, die die Legierungen dem Kohlendioxyd ausgesetzt werden, auf 1200 Stunden erhöht wird, erhöht sich die Gewichtszunahme der Legierung a) auf 11,5 mg/cm2, während die Gewichtszunahme der Legierung, die 0,5 % Kupfer und 0,5 0/0 Molybdän enthält, auf 25 mg/cm2 ansteigt. Unter denselben Bedingungen beträgt die Gewichtszunahme für die Legierung b) nur 7,6 mg/cm2.
• Die Legierungen a) und b) besitzen also eine bemerkenswert höhere Korrosionsbeständigkeit in C 02 als die Zirkonium-Kupfer-Molybdän-Legierungen: Die Legierung b) besitzt sogar eine noch höhere Korrosionsbeständigkeit als die Legierung a).
• Beide Legierungen a) und b) besitzen eine. viel größere Korrosionsbeständigkeit als »Zircaloy-2«.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zirkoniumlegierung hoher Korrosionsbeständigkeit gegenüber Kohlendioxyd bei hohen Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,5 bis 1,5% Kupfer, 0;25 bis 1,5% Wolfram, Rest Zirkonium neben unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
2. 2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,5% Kupfer, 0,5010 Wolfram, Rest Zirkonium neben unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
3. 3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 1,5% Kupfer, 1,00/0 Wolfram, Rest Zirkonium neben unvermeidlichen Verunreinigungen besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: »Metal Industry«, 94 (1959), Nr. 8, S. 148 und 152: