表面硬化材のナトリウム中試験(VII) : コールドトラップ温度120における腐食,摩擦および自己融着試験結果

In-Sodium tests of hard facing materials (VII); Corrosioh, friction and self-welding test results at cold trap temperature of 120C

長谷川 成生; 柚原 俊一*; 加納 茂機; 中山 紘一; 中筋 孝; 小圷 亨

Hasegawa, Naruo; not registered; Kano, Shigeki; Nakayama, Koichi; Nakasuji, Takashi; Koakutsu, Toru

「もんじゅ」ナトリウム機器の接触・摺動部に使用される構成材料のナトリウム中トライボロジー挙動を解明し,対策をたてることは重要課題の一つである。この観点から,スクリーニング試験により選定したステライトN-6,コルモノイN-5,インコネル718,LC―1Cおよび主要炉構成材のSuS316,SuS304,21/4cr―1Moについてトライポロジー挙動解明のための一連のパラメータ試験を行っている。試験パラメータのうち,ナトリウム中の酸素濃度とトライポロジー挙動との関係も究明されるべき問題点の一つとなっている。そこで「もんじゅ」設計において一次系コールドトラップ温度を140(または145)から120に下げるように指向されたのを機に,コールドトラップ温度(以下C/T)をパラメータとした以下の試験を開始した。今回,その一部の結果が得られたので中間報告する。試験項目,試験条件は下記の通りである。1.腐食試験ナトリウム温度‥600,浸漬時間‥2,000時間,C/T温度‥120,ナトリウム流速‥0m/sec 2.摩擦試験ナトリウム温度‥600,浸漬時間‥Max.2,000時間,C/T温度‥120,負荷応力‥0.3kg/mm2,ナトリウム流速‥0.7m/s 3.自己融着試験ナトリウム温度‥450700,負荷保持時間‥200時間,負荷応力‥4kg/mm2,C/T温度‥120,ナトリウム流速‥0m/sec,受入材と予浸漬材の比較,引張破断法により詳価得られた主な結果は次の通りである。1.腐食試験 1)C/T120と140における腐食の様相には,明らかな違いはみとめられない。2)ステライトN-6は試験後重量が増加し,その他の材料は減少傾向を示した。2.摩擦試験 1)ステライトN-6同志およびLC―IC同志の動摩擦係数はC/T120と140の結果で顕著な差がみられない。2)ナトリウム浸漬時間による動摩擦係数の変化は少なく,ナトリウム腐食による材料表面変質の動摩擦係数に対する影響はみとめられない。3.自己融着試験1)ステライトN-6同志は受入材および予浸漬材とも破断応力にC/T温度の影響はみられない。コルモノイN-5同志の受入材は,高温側でC/T145よりC/T120の破断応力が若干高い。予浸漬材は受入材に比べ,破断力が低下する

It is an important subject to clarify the tribological behaviors of structural materials applied for contacting and/or sliding parts of "MONJU" components and take a measure to meet the design condition. From this point of view, a series of parameter tests are conducted on stellite No.6, Colmonoy No.5, Inconel 718 and LC-1C selected by the screening tests, and SUS 316, SUS 304 and 2.25Cr-1Mo steel as main structural materials for "MONJU". Among parameters, the effect of oxygen content in sodium on tribological behaviors is one of disputed points. As the cold trap temperature of "MONJU" primary system is intended to decrease from 140C (or 145C) to 120C, the authors started the tests whose parameter is cold trap temperature. This report describes the test results obtained partially. The test items and test conditions are as follows: I. Corrosion Test Sodium temperature : 600C, Exposure time : 2,000 hr. Cold trap temperature : 120C II. Friction Test Sodium temperature : 600C, Exposure time : 2,000 hr., Contact stress : 0.3kg/mm. Cold trap temperature : 120C III. Self-Welding Test Sodium temperature : 450 700C, Dwell time : 200 hr., Contact stress : 4 kg/mm , cold trap temperature : 120 C Comparison of as-received material with pre-exposed material. Estimation of self-weldability by tension breakaway. Main results obtained are as follows: I. Corrosion Test (1)Corrosion behavior did not indicate apparent difference between cold trap temperature of 120C and 140C. (2)Stellite No.6 showed an increase in weight and other materials tested showed a reduction in weight. II. Friction Test (Stellite No.6/itself and LC-1C/itself) (1)Kinetic friction coefficients did not show apparent difference between cold trap temperature of 120C and 140C. (2)Kinetic friction coefficients did not depend on sodium exposure time. III. ...