耐鉛-ビスマス腐食性改善を目的としたSUS316の粉末共晶被覆

Powder eutectic coating of SUS316 for the purpose of improvement of corrosion resistance in Pb-Bi

佐藤 英友*; 中野 裕昌*; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*; 前川 克寛*; 倉田 有司

Sato, Hidetomo*; Nakano, Hiromasa*; Yokota, Hitoshi*; Suzuki, Tetsuya*; Maekawa, Katsuhiro*; Kurata, Yuji

液体鉛ビスマスは、長寿命放射性核種の核変換処理を目的とした加速器駆動システムや高速炉において使用することが検討されている。鉛ビスマスを原子力システムに適用する困難の一つは、液体鉛ビスマスが鋼材に対して腐食性が強いことである。そのため、耐酸化性に優れるSiやAlを鋼材に添加することにより、耐食性の改善を目指す研究が行われている。本研究では、SUS316ステンレス鋼に対し、Al-Ti-Feの共晶合金被覆を行うことにより、鉛ビスマス環境に耐食性のある被覆層作製を試みた。被覆には、レーザーを熱源とする粉末共晶被覆法を適用した。レーザーパルスのエネルギー,粉末の化学組成について、良好な被覆膜を生成するための最適な製造条件を得た。

Liquid lead-bismuth is a candidate material used for accelerator driven systems and fast reactors. One of difficulties to apply Pb-Bi to nuclear systems is the corrosiveness of liquid Pb-Bi to structural steels. For this reason the study has been focused on improvement of corrosion resistance due to addition of Si and Al to steels. In this study, type 316 stainless steel was coated by Al-Ti-Fe eutectic alloy layer to enhance corrosion resistance in liquid lead-bismuth. The coating was conducted by a powder eutectic method using laser heating. The optimum condition to produce good coating layers was obtained concerning laser pulse energy and chemical composition of powders.