DE1608157B1

DE1608157B1 - Korrosionsfester Verbundwerkstoff fuer Konstruktionsteile und Brennelementhuellen in Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1608157B1
Application number: DE19681608157D
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl-Ing Ruehle; Dipl-Chem Dr Rer Nat Ullricht; Peter Dipl-Ing Dr Wincierz
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH; Metallgesellschaft AG
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH; GEA Group AG
Priority date: 1968-03-14
Filing date: 1968-03-14
Publication date: 1971-12-23
Also published as: CH511708A; GB1225896A; AT315307B; US3677723A; FR2003884A1; BE729925A; NL6903961A

Description

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Die Erfindung betrifft einen korrosionsfesten, ins- einen korrosionsfesten, insbesondere durch Strangbesondere durch Strangpreßplattieren hergestellten preßplattieren hergestellten Verbundwerkstoff mit Verbundwerkstoff mit einem Trägerwerkstoff guter einem Trägerwerkstoff guter mechanischer Festigkeit mechanischer Festigkeit und einem gegen Reaktor- und einem gegen Reaktorkühlmittel korrosionsfesten kühlmittel korrosionsfesten metallischen Außenwerk- 5 metallischen Außenwerkstoff für Konstruktionsteile stoff für Konstruktionsteile und Brennelementhüllen und Brennelementhüllen vor. Der erfindungsgemäße in Kernreaktoren. Der Trägerwerkstoff des erfin- Verbundwerkstoff ist gekennzeichnet durch einen dungsgemäßen Verbundwerkstoffes besteht aus Vana- Trägerwerkstoff aus Vanadiumbasislegierung und diumbasislegierungen, und der auf das jeweilige einen korrosionsfesten metallischen Außenwerkstoff Reaktorkühlmittel abgestimmte Außenwerkstoff ent- ίο mit weniger als jeweils 0,01 % Kohlenstoff, Stickstoff hält weniger als jeweils 0,01 °/o Kohlenstoff, Stick- und Sauerstoff oder bei 0,01 % jeweils Überschreitenstoff und Sauerstoff. den Gehalten in unschädlicher Form vorliegendem

Zur Herstellung von doppelwandigen Rohren für Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, nach Maßgabe Brennstäbe von Atomreaktoren ist es bekannt, den des jeweiligen Kühlmittels, aus Reineisen, Eisenlegie-Durchmesser des äußeren zweier ineinandergesteck- 15 rungen oder Edelstahlen, vorzugsweise mit bei Beter Rohre durch Ziehstrecken des äußeren dünnwan- triebstemperatur kubisch raumzentriertem Kristalldigen Rohres in plastischem Zustand herabzusetzen gitter, Nickel oder Legierungen des Nickels mit bis und dieses auf das innere Rohr aufzuschrumpfen. zu 30 % wenigstens eines der Elemente Chrom, Eisen, Nach dem vorbekannten Verfahren werden beispiels- Molybdän, Kobalt und bis zu 10% eines oder mehweise doppelwandige Brennelementhüllen mit einem ao rerer der Elemente Titan, Aluminium, Niob, Tantal, Innenrohr aus Zircaloy und einem Außenrohr aus zusammen jedoch nicht mehr als 50% oder Zirko-Stahl hergestellt (deutsche Auslegeschrift 1146 832). niumlegierungen mit wenigstens einem der Legie-Hochwarmfeste Vanadiumlegierungen eignen sich rungselemente Kupfer, Vanadium, Molybdän, Chrom, nicht für das vorbekannte Verfahren, da die Atmo- Eisen, Wolfram, wobei in dem Außenwerkstoff gesphäre bei dem Prozeß nicht völlig auszuschließen 25 gebenenfalls der Kohlenstoffgehalt über 0,1% mit ist, Verunreinigungen eingeschleppt werden und die der zehnfachen Menge Niob oder der fünffachen metallische Bindung zwischen Innen- und Außen- Menge Titan als Karbid gebunden, der Stickstoffwerkstoff ungenügend ist. Es ist ferner bekannt, gehalt über 0,01% durch die zehnfache Menge an Vanadiumlegierungen als Werkstoff zur Herstellung Niob oder die fünffache Menge an Titan als Nitrid von Brennelementhüllrohren und Konstruktionsteilen 30 und der Sauerstoffgehalt über 0,01% durch jeweils in Kernreaktoren einzusetzen (USA.-Patente gleiche Mengen an Aluminium als Aluminiumoxid 2 863 818 und 2 886 431). als feinverteilte Dispersion gebunden vorliegt.

Derartige Legierungen mit beispielsweise 2,5 bis Als Vanadiumbasislegierungen eignen sich für den 15% Titan, 0,5 bis 10% Niob, Rest Vanadium, wei- erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff Legierungen sen eine Reihe von Eigenschaften auf, die sie zum 35 des Vanadiums mit wenigstens einem der Legierungs-Einsatz in schnellen Brutreaktoren befähigen. Unter elemente Titan, Niob, Zirkonium, Chrom, Molybdän, diesen wertvollen Eigenschaften stehen im Vorder- Tantal, Wolfram, Aluminium, Kobalt, Nickel, Berylgrund hum, Silicium, Eisen, Yttrium und seltene Erdmetalle. Diese Elemente können dabei mit dem

. , _. . , . ,,. ,. 40 Vanadium in folgenden Mengen legiert sein: 0,5 bis

1. der geringe Emfangquerschmtt von Vanadium _{5()o/o Titail; 0 b}f_{g 4QO/o Mob; Oj5} ⁵ _{big 1()o/o zirko}.

tür schnelle Neutronen, ^^ _{Q big 2O}o_{/o Chrom>
0} bis 25 % Molybdän, 0 bis

2. keine Versprödung unter Neutronenstrahlung 20% Tantal, 0 bis 20% Wolfram, 0 bis 15% AIubei erhöhter Temperatur, minium, 0 bis 10% Nickel, 0 bis 1% Beryllium,

45 0 bis 3% Silicium, 0 bis 10% Eisen, 0 bis 1% Yttri-

3. hohe Kriechfestigkeit bei Temperaturen von 500 _{um 0(}j_er seltene Erdmetalle.

bis 900° C, Geeignete Vanadiumbasislegierungen sind daher

4. gute Verträglichkeit mit oxidischen Kernbrenn- beispielsweise Vanadiumlegierungen mit bis zu 20 % stoffen Chrom oder Molybdän; Vanadiumlegierungen mit

50 bis zu 25% Titan und bis 5% Niob; oder Vanadiumlegierungen mit hohen Gehalten an Niob, wie 25 bis

Neben den vorgenannten günstigen Eigenschaften 40% Niob, 3 bis 15% Titan, 15 bis 25% Molybdän, eines derartigen Hüllwerkstoffes aus Vanadiumbasis- bis 5 % Chrom, bis 3 % Silicium, Rest Vanadium, legierungen befriedigt jedoch dessen Korrosionsver- In besonders günstiger Weise eignen sich Vanahalten noch nicht in allen Fällen. Insbesondere ist die 55 diumlegierungen mit 1 bis 20% Titan, 0 bis 20% Korrosionsfestigkeit gegenüber den in der Reaktor- Niob, Rest Vanadium, beispielsweise 3 % Titan, 15 % technik üblichen Kühlmitteln, wie Wasserdampf, Niob, Rest Vanadium. Derartige Legierungen beKohlendioxid und flüssiges Natrium, bei Betriebs- sitzen eine hervorragende Kriechfestigkeit,
temperaturen von 600 bis 800° C nicht genügend. Für die Auswahl der äußeren Werkstoffkompo-

Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Korrosions- 60 nente des Verbundwerkstoffes ist der beabsichtigte

festigkeit der Werkstoffe auf Basis von Vanadium- Einsatzzweck des Verbundwerkstoffes maßgebend,

legierungen, wie Konstruktionsteile und Brenn- d. h., der aufzubringende Außenwerkstoff wird unter

elementhüllrohre, zu verbessern und gegen die jewei- Berücksichtigung des im Kernreaktor verwendeten

ligen Kühlmittel Wasserdampf, Kohlendioxid oder Kühlmittels ausgewählt. Dabei muß in jedem Falle

Natrium, optimal korrosionsgeschützte Verbund- 65 ein bestimmter Wert für die Gehalte an Kohlenstoff,

Werkstoffe auf Vanadiumbasislegierungen bereitzu- Stickstoff und Sauerstoff eingehalten werden. Und

stellen. zwar müssen diese Elemente in Mengen von jeweils

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung kleiner als 0,01% vorliegen.

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Wenn die Elemente in größeren Mengen als jeweils Chrom, Eisen, Molybdän, Kobalt und bis zu 10 °/o

0,01 % in dem metallischen Uberzugswerkstoff ent- eines oder mehrerer der Elemente Titan, Aluminium,

halten sind, müssen sie in eine unschädliche Form Niob, Tantal, zusammen jedoch nicht mehr als 50 %.

übergeführt werden. Im Sinne der Erfindung ist un- Eine geeignete Nickellegierung besteht beispielsweise

ter unschädlicher Form das Vorliegen von Kohlen- 5 aus 21 bis 23% Chrom, 8 bis 10% Molybdän, 0,4%

stoff, Stickstoff und Sauerstoff in solchen Verbindun- Titan, 0,4% Aluminium, 3 bis 4% Niob, 0,1% Koh-

gen zu verstehen, die bei hohen Temperaturen (Ver- lenstoff, Rest Nickel.

arbeitungstemperaturen) gegenüber der Vanadium- In wasserdampfgekühlten Kernreaktoren können

legierung beständig sind. Beispielsweise werden Ge- solche erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe wie

halte über 0,01% Kohlenstoff in dem Außenwerk- io Hüllrohre, eingesetzt werden, deren Trägerwerkstoff

stoff durch Zugabe der zehnfachen Menge Niob oder aus Vanadiumbasislegierung einen äußeren Überzug

der fünffachen Menge Titan in eine unwirksame Car- aus Nickellegierungen, wie 21 bis 23 % Chrom, 8 bis

bidform übergeführt. Gehalte über 0,01% Stickstoff 10% Molybdän, 0,4% Titan, 0,4% Aluminium, 3 bis

werden durch Zusatz der zehnfachen Menge Niob 4% Niob, 0,1% Kohlenstoff, Rest Nickel oder aus

oder der fünffachen Menge Titan in eine unwirk- 15 Edelstahlen aufweist. Geeignete Edelstahle, insbeson-

same Nitridform übergeführt, während Gehalte über dere solche, die ein kubisch-raumzentriertes Kristall-

0,01 % Sauerstoff mit etwa gleicher Menge zu- gitter bei Betriebstemperaturen aufweisen, haben die

gegebenem Aluminium in eine unschädliche Form Zusammensetzung 12 bis 25% Chrom, bis 0,1% Koh-

gebracht werden. Darüber hinaus wird auch durch lenstoff, Rest Eisen.

derartige feinverteilte Dispersionen, die sich bei den 20 In gasgekühlten Kernreaktoren, die Kohlendioxid Verarbeitungstemperaturen nicht in der Matrix lösen, als Kühlmittel verwenden, eignen sich erfindungsdas unerwünschte Kornwachstum in der Überzugs- gemäß Verbundwerkstoffe mit einem Trägerwerkstoff schicht verhindert. Beispielsweise in Nickellegierun- aus Vanadiumbasislegierung und einem äußeren gen durch Erzeugung und Einlagerung von Niobcar- Überzug aus Edelstahlen. Bevorzugte aufgebrachte bid oder Aluminiumoxid, wobei auch schädliche 25 Edelstahle haben ein bei Betriebstemperatur kubisch-Mengen von Kohlenstoff und Sauerstoff abgebunden raumzentriertes Kristallgitter und setzen sich beispielssind. Demzufolge besteht der erfindungsgemäße Ver- weise zusammen aus 12 bis 25% Chrom, bis 0,1% bundwerkstoff aus einem Trägerwerkstoff aus Vana- Kohlenstoff und etwa 0,5 % Titan oder etwa 1 % Niob, diumbasislegierung und einem nach Maßgabe des Rest Eisen. Schließlich kann für den gleichen Zweck jeweiligen Kühlmittels korrosionsfesten Überzug aus 30 der äußere Überzug des erfindungsgemäßen Verbund-Reineisen, Eisenlegierungen und Edelstahlen, vor- Werkstoffes aus Vanadinbasislegierung aus Zirkoniumzugsweise mit bei Betriebstemperatur kubisch-raum- legierungen bestehen. Geeignete Zirkoniumlegierunzentrierten Kristallgitter, Nickel und Legierungen des gen besitzen 0 bis 4 % wenigstens eines der Elemente Nickels mit Chrom, Molybdän, Aluminium, Titan, Kupfer, Vanadium, Molybdän, Wolfram, Chrom, Kobalt, Eisen, Niob und/oder Tantal, oder Zirko- 35 Eisen. Bei Verwendung derartiger Zirkoniumlegierunniumlegierungen mit wenigstens einem der Legie- gen ist es nicht in allen Fällen erforderlich, höhere rungselemente Kupfer, Chrom, Vanadium, Molybdän Gehalte als jeweils 0,01 % Kohlen-, Stick- oder Sauerund Wolfram. stoff in eine unschädliche Form überzuführen. In sol-

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Überzugs- chen Fällen können technische Zirkoniumlegierungen

werkstoffe erfüllen im allgemeinen nur eine oder 40 mit Gehalten von 0,1% Sauerstoff und 0,05% Koh-

mehrere der zuvorgenannten und für einen Reaktor- lenstoff direkt eingesetzt werden. Die Herstellung des

werkstoff erwünschten und erforderlichen Eigen- erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes aus Vana-

schaften, besitzen jedoch andererseits eine sehr gute diumbasislegierung kann nach üblichen und an sich

Korrosionsbeständigkeit in mindestens einem der bekannten Verfahren erfolgen, d. h., es kommen die

Kernreaktorkühlmittel wie Wasserdampf, Kohlen- 45 bekannten Verfahren des gemeinsamen Strangpres-

dioxid oder Natrium. sens in Frage, wie auch Verfahren, die bei Rohren,

Flüssiges Natrium wird in schnellen Brutreaktoren ausgehend von getrennt hergestellten Innen- und als Kühlmedium verwendet. Derartige Natrium- Außenrohren, einen Verbundwerkstoff im Aufschmelzen enthalten technisch nicht vermeidbare ge- schrumpfverfahren herstellen. Für die Herstellung ringe Mengen an Sauerstoff, im allgemeinen etwa 50 von anderen erfindungsgemäß korrosionsgeschützten 0,001% Na₂O. Erfindungsgemäße Verbundwerk- Konstruktionsteilen aus Vanadiumbasislegierungen stoffe, insbesondere Konstruktionsteile und Hüll- können ebenfalls an sich bekannte Verfahren rohre aus Vanadiumbasislegierung, die in natrium- herangezogen werden, z. B. für Stangen und andere gekühlten schnellen Brutreaktoren eingesetzt werden, Profile das gemeinsame Strangpressen oder das besitzen Überzüge aus Reineisen. Gleichermaßen 55 Anschrumpfen sowie für Bleche, Bänder und Piakann der äußere Überzug aber auch aus Eisenlegie- tinen das Walzplattieren oder das Explosionsrungen bestehen. Insbesondere kommen solche Eisen- plattieren.

legierungen in Frage, die bei den Betriebstemperatu- Bei der Aufbringung des metallischen Außenwerk-

ren des Reaktors kubisch-raumzentrierte Kristallgitter stoffes sind jedoch bestimmte und an sich bekannte

aufweisen. Derartige Eisenlegierungen setzen sich bei- 60 Eigenschaften der Vanadiumlegierungen zu beachten,

spielsweise zusammen aus 12 bis 25% Chorm, etwa So dürfen die als Korrosionsschicht erfindungsgemäß

0,1% Kohlenstoff und etwa 0,5% Titan oder etwa 1% zu verwendenden Legierungen nur geringe und je-

Niob, Rest Eisen. Schließlich eignen sich für den er- weils 0,01% betragende Mengen der Elemente Sauer-

findungsgemäßen Verbundwerkstoff, insbesondere stoff, Kohlenstoff und Stickstoff enthalten, da diese

Konstruktionsteile und Hüllrohre aus Vanadium- 65 Elemente, vor allem unter den beim gemeinsamen

basislegierung, als metallischer Außenwerkstoff noch Strangpressen angewendeten Bedingungen, mit der

Überzüge aus Nickel oder Legierungen des Nickels Vanadiumlegierung zusammen spröde Zwischen-

mit bis zu 30% wenigstens eines der Elemente schichten bilden, die die nachfolgende rißfreie Kalt-

verformung des Verbundwerkstoffes unter Umständen unmöglich, machen. Lassen sich die genannten Verunreinigungen im Ausgangsmaterial nicht vermeiden, so müssen sie durch Zusatz geeigneter Elemente in solche Verbindungen übergeführt werden, die mit dem Vanadium unter den gegebenen Bedingungen nicht reagieren können. Beispielsweise kann der in technischen Eisen- oder Nickellegierungen enthaltene Kohlenstoff durch stöchiometrische Zugaben von Niob oder Titan in die unschädliche Form der Niob- oder Titancarbide übergeführt werden.

Es ist ferner bei der Verarbeitung der Vanadiumlegierungen zu dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff zu beachten, daß relativ hohe Temperaturen angewendet werden, z. B. > 1100° C beim Strangpressen, > 1000° C für Rekristallisationsglühungen. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Korrosionsschutzschichten neigen unter diesen Bedingungen zur Kornvergröberung. Grobkörnige Werkstoffe lassen sich jedoch schlecht oder gar nicht spanlos verformen. Das unerwünschte Kornwachstum kann durch feinverteilte stabile Dispersionen verhindert werden, die bei den angewandten Temperaturen sich nicht in der Matrix lösen. In Nickellegierungen kann dieser Effekt beispielsweise durch Niobcarbid oder Aluminiumoxid erreicht werden, in welchen Verbindungen auch der unerwünschte Gehalt an Kohlenstoff und Sauerstoff in eine unschädliche Form übergeführt ist.

Auf diesem Wege kann ein Hüllrohr aus dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff hergestellt werden, das die günstigen Eigenschaften der Vanadiumlegierung, nämlich hohe Zeitstandfestigkeit, gute Neutronenökonomie, keine Hochtemperaturversprödung unter Neutronenbestrahlung, gute Verträglichkeit mit oxydischen, karbidischen und nitridischen Kernbrennstoffen, mit dem günstigen Verhalten von Reineisen in flüssigem Natrium verbindet und das

ίο deshalb mit großem Vorteil als Hüllrohr für Kernbrennstoffelemente in natriumgekühlten schnellen Brutreaktoren eingesetzt werden kann.

Die Verbesserung hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit gegenüber einem unplattierten Rohr aus Vanadiumlegierungen wird durch folgende Zahlen demonstriert:

Werkstoff	Korrosionsverlust in strömendem Natrium bei 600° C
Reineisen	12<M0-^smg/cm²-h 3 ■ 10-^smg/cm² · h
VTi3Nbl5

Claims

Patentansprüche: Beispiel Aus dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff wird ein Hüllrohr für Reaktorbrennelemente auf folgendem Wege hergestellt: Ein Rundbolzen aus einer Vanadiumlegierung mit 3% Titan, 15% Niob, Rest Vanadium, mit einer geeigneten axialen Bohrung wird in Weicheisen eingemantelt. Zur Einmantelung wird Armco-Eisen mit 0,15 % Aluminium und 0,5% Mangan verwendet. Dieser Werkstoff enthält nur unschädlich geringe Mengen von Kohlenstoff (0,001% nach Umschmelzung im Hochvakuum) und Stickstoff (<C0,01%). Der in dem Armco-Eisen in Mengen von 0,1 bis 0,2% enthaltene Sauerstoff wird durch Zusätze von Aluminium und Mangan in eine für die nachfolgende spanlose Verformung unschädliche Form übergeführt. Mantel und Bolzen werden entfettet, der Mantel mit dem darin befindlichen Bolzen evakuiert und luftdicht verschweißt. Dieser Duplex-Bolzen wird etwa im Verhältnis 10 :1 zu einem Rohr verpreßt. Damit die Preßkräfte zur Verformung der hochwarmfesten Vanadiumlegierung nicht zu hoch werden, wird der Bolzen für den Preßvorgang auf mindestens 1100° C aufgeheizt, zur Vermeidung dikker Reaktionszonen zwischen Mantelwerkstoff und Vanadiumlegierung sollte die Bolzentemperatur jedoch nicht höher als 1350° C sein. Das auf diese Weise erhaltene Duplexrohr wird nach Entzunderung und einer entfestigenden Vakuumglühung kalt mit den bekannten Verfahren — z. B. Pilgerwalzen oder Rohrziehen — weiterverarbeitet. Die durch die Kaltverarbeitung bewirkte Verfestigung wird durch Glühungen im Vakuum > 1000° C beseitigt. Wegen des im Weicheisen enthaltenen feinverteilten Aluminiumoxids tritt weder bei diesen Glühungen noch beim Strangpreßvorgang eine Kornvergrößerung ein.

1. Korrosionsfester, insbesondere durch Strangpreßplattieren hergestellter Verbundwerkstoff mit einem Trägerwerkstoff guter mechanischer Festigkeit und einem gegen Reaktorkühlmittel korrosionsfesten metallischen Außenwerkstoff für Konstruktionsteile und Brennelementhüllen in Kernreaktoren, gekennzeichnet durch einen Trägerwerkstoff aus Vanadiumbasis-Legierung und einen korrosionsfesten metallischen Außenwerkstoff mit weniger als jeweils 0,01 % Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff oder bei 0,01 % jeweils überschreitenden Gehalten in unschädlicher Form vorliegendem Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, nach Maßgabe des jeweiligen Kühlmittels, aus Reineisen, Eisenlegierungen oder Edelstahlen, vorzugsweise mit bei Betriebstemperatur kubisch-raumzentriertem Kristallgitter, Nickel oder Legierungen des Nickels mit bis zu 30% wenigstens eines der Elemente Chrom, Eisen, Molybdän, Kobalt und bis zu 10% eines oder mehrerer der Elemente Titan, Aluminium, Niob, Tantal, zusammen jedoch nicht mehr als 50 %, oder Zirkoniumlegierungen mit wenigstens einem der Legierungselemente Kupfer, Vanadium, Molybdän, Chrom, Eisen, Wolfram, wobei in dem Außenwerkstoff gegebenenfalls der Kohlenstoffgehalt über 0,01% mit der zehnfachen Menge Niob oder der fünffachen Menge Titan als Karbid gebunden, der Stickstoffgehalt über 0,01 % durch die zehnfache Menge an Niob oder die fünffache Menge an Titan als Nitrid und der Sauerstoffgehalt über 0,01% durch jeweils gleiche Mengen an Aluminium als Aluminiumoxid als feinverteilte Dispersion gebunden vorliegt.

2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Trägerwerkstoff, bestehend aus

0,5 bis 50% Titan,

0 bis 40% Niob,

0,5 bis 10% Zirkonium,

0 bis 20% Chrom,

0 bis 25% Molybdän, 0 bis 20% Tantal,

0 bis 20% Wolfram,

0 bis 15% Aluminium,

0 bis 10% Nickel,

0 bis 1% Beryllium, . ίο

0 bis 3% Silicium,

0 bis 10% Eisen,

0 bis 1% Yttrium und/oder seltene

Erdmetalle,
Rest Vanadium.

3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Trägerwerkstoff, bestehend aus

1 bis 20% Titan, ^ao 0 bis 20% Niob,

Rest Vanadium.

4. Verwendung des Verbundwerkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außenwerkstoff aus Reineisen oder Eisenlegierungen, vorzugsweise mit bei Betriebstemperaturen kubisch-raumzentriertem Kristallgitter, Nickel oder Nickellegierungen mit bis zu 30% wenigstens eines der Elemente Chrom, Eisen, Molybdän, Kobalt und bis zu 10% eines oder mehrerer der Elemente Titan, Aluminium, Niob, Tantal, zusammen jedoch nicht mehr als 50%, besteht, als Werkstoff für Konstruktionsteile und Brennelementhüllen in einem mit flüssigem Natrium gekühlten Kernreaktor.

5. Verwendung des Verbundwerkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außenwerkstoff aus Edelstahl, vorzugsweise Edelstahl mit bei Betriebstemperatur kubisch-raumzentriertem Kristallgitter, Nickel oder Nickellegierungen mit bis zu 30% wenigstens eines der Elemente Chrom, Eisen, Molybdän, Kobalt und bis zu 10 % eines oder mehrerer der Elemente Titan, Aluminium, Niob, Tantal, zusammen jedoch nicht mehr als 50%, besteht, als Werkstoff für Konstruktionsteile und Brennelementhüllen in einem mit Wasserdampf gekühltem Kernreaktor.

6. Verwendung des Verbundwerkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außenwerkstoff aus Edelstahl, vorzugsweise Edelstahl mit bei Betriebstemperatur kubisch-raumzentriertem Kristallgitter oder Zirconiumlegierungen mit 0 bis 4% wenigstens einem der Legierungselemente Kupfer, Vanadium, Molybdän, Chrom, Eisen, Wolfram, besteht, als Werkstoff für Konstruktionsteile und Brennelementhüllen in einem mit Kohlendioxid gekühlten Kernreaktor.

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