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菅谷 敏克; 中谷 隆良; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2017-032, 21 Pages, 2018/01
【本報告書は、掲載論文に用いた腐食速度の算出にかかる水素発生データについて、データ取得の信頼性について問題があることが判明したため、一時的に公開を取りやめています。】処分事業の安全評価を行うために必要な核種溶出率の設定を目的に、Zr-2.5wt%Nb合金に対してガス蓄積型腐食試験法を適用し、低温、低酸素およびアルカリ条件下で長期の腐食速度を取得してきた。本報では、長期的な腐食速度の把握を目的に、試験期間5ヶ年(60ヶ月)の腐食速度を取得し、試験期間2ヶ年(24ヶ月)経過までの腐食速度と比較したところ、今回取得した試験期間5ヶ年(60ヵ月)の腐食速度は、試験期間2ヶ年(24ヶ月)までの結果同様、経過時間の-2/3乗に比例するとした評価が適用できると考える。
猪原 康人*; 井岡 郁夫; 深谷 清; 木内 清; 黒田 雄二*; 宮本 智司*
腐食防食協会第47回材料と環境討論会講演集 (B-204), p.177 - 180, 2000/00
超高燃焼度炉に対応した燃料被覆管用材料として、電子ビーム(EB)溶解法を用いて高清浄度化したNb合金及びオーステナイト系ステンレス鋼を開発した。これらの材料に対し、超臨界水環境を含む高温高圧水中における腐食挙動を調べ、現用ジルカロイ等と比較した。ステンレス鋼試作材は、EB溶解法とSAR処理により、熱時効に対して十分な粒界腐食抵抗性と中低温機械的強度を示した。また、高温高圧水中における腐食試験ではほとんど腐食せず、現用ジルカロイに対して十分な耐食性を示した。Nb-Mo合金は、純NbやNb-W合金よりも高温高圧水中における酸化量が少なく、ジルカロイと同等の耐食性を示した。これは、超臨界水前後の高温度域において顕著であった。
竹内 正行; 大橋 和夫; 藤咲 和彦*; 石橋 祐三; 武田 誠一郎
PNC TN8410 98-060, 74 Pages, 1998/03
(目的)本件は、Tiより耐食性に優れ、かつTi-5Ta、Zr等よりも装置の製作コストが安価な材料を創製することを目的として実施した。(方法)機器材料開発室で行なった耐食性Ti系合金の試作結果に基づき、Tiの耐食性を向上させる元素としてNbを選定した。そしてNbの添加量を変化させたTi-Nb合金を4種類(Ti-3Nb,Ti-5Nb,Ti-10Nb,Ti-20Nb)試作した。試作した合金について機械的強度、熱間加工性、耐食性に関する評価を行なった。(結果)評価結果を以下に示す。(1)いずれのTi-Nb合金も、目標通りの組成に溶製できた。(2)TiにNbを添加することにより機械的強度は強化され、Nb量とともに強化の度合いは高くなる。なお、いずれの合金についても熱間加工性は良好であるといえる。(3)Ti-3NbおよびTi-5Nbの室温での曲げ加工性は良好であった。Ti-10Nbでは1枚は良好な結果であったが、1枚について部分的に肌荒れが観察された。なお、Ti-20Nbはまったく変形せずに破断した。(4)酸回収蒸発缶模擬液中において、Ti-Nb合金の腐食速度はNb添加量とともに低下し、いずれの合金についてもTiより優れた耐食性を示した。Ti-Nb合金の腐食形態は、いずれも全面腐食であった。(5)Ti-Nb合金の優れた耐食性は、表面に生成するTiO2皮膜に起因している。NbはNb2O5として材料表面に濃縮し、TiO2皮膜の保護性を向上させると考えられる。(結論)今回試作した4種類のTi-Nb合金のなかでは、Ti-10NbがTi-5Taより安価で、高い耐食性と良好な加工性を兼ね備えた合金であるといえる。より最適なNb量の決定に際しては、10wt%Nbを中心としてNb量をパラメータとしたTi-Nb合金を試作し、各種評価を実施する必要がある。また、機器材料としたときに要求される溶接性についての検討も必要である。
system棚瀬 正和; P.W.Fisher*; J.S.Watson*
J.Less-Common Met., 99, p.23 - 31, 1984/00
被引用回数：8 パーセンタイル：75.55(Chemistry, Physical)核融合ブランケットの1候補である液体Li中に生じるトリチウムを捕集、回収するためのいわゆるゲッターとして、Y-Nb合金を選び、この合金の適用性を調べるため、Hとの等温平衡圧曲線を求めた。装置は主に、真空ラインと反応管より成り、実験は温度範囲100~890
C、圧力範囲10
~10
Torrで行ない、平衡圧を水素の組成比H/Y+Nbとの関係で求めた。その結果、YおよびNb成分はそれぞれ独立にHを吸収し、Y成分に関わるプラトー領域の平衡圧P(Ton)はlog P=-11840/T(K)+10.52であった。また組成比が0.12以下で求めたSieverts Corst(Ks)はKs=6.82
10
e 1.0910/R T(K),R=8.314J・K
molであった。
P.W.Fisher*; 棚瀬 正和
Journal of Nuclear Materials, 122-123, p.1536 - 1540, 1984/00
核融合ブランケット中に生じたトリチウムを捕集、回収するため、Y,Y-Nb(3:7)合金、Y-Nb(3:7)集成物、Y-Th(4:1)合金を調製し、その基礎的なデータ、すなわち、Hの拡散係数をジーベル領域で温度範囲960-1160K、Hの吸収法により測定した。その結果、Yの拡散係数D(Y)cmSはD(Y)=300exp(-1.610/RT(K))で表わされ、800C以上では、それぞれの合金の拡散係数の大きさは次のようになった。D(Y-Nb集成物)
D(Y-Nb合金)D(Y-Th)D(Y) しかし、800Cより低温では、合金の拡散係数は表面状態の変化でかなりばらつき、Yのそれよりも低くなった。
田中 三雄; 深谷 清; 深井 勝麿; 白石 健介
ASTM Special Technical Publication 725, p.247 - 268, 1981/00
粉末冶金法で製造した純モリブデン、アーク溶解法で製造したTZM、電子ビーム溶解した純モリブデンおよびモリブデン-0.56w/oニオブ合金をJRR-2およびJMTRを用いて800Cから1000Cの温度範囲で110
n/cmから110n/cmまで中性子照射した。商用のモリブデンおよびTZMでは照射量が510n/cmを超えると著しい脆化を示し、照射後1000Cで1時間の熱処理を施しても照射脆化は回復しない。これに対して、電子ビーム溶解したモリブデン-ニオブ合金は110n/cmの照射でも3%程度の伸びを示すほか、照射後1000Cで1時間熱処理を行うと照射による延性の低下は照射前の状態に回復する。この合金は電子ビーム溶解することによって酸素などの有害な不純物を少なくすること、ニオブの添加によって高温での結晶粒の成長を抑えることが照射による脆化を軽減させる大きな原因になっていることが考えられる。この合金は高温で使用する核融合炉の防護壁の材料として使用できる可能性がある。
小川 豊; 片野 吉男; 長崎 隆吉
日本金属学会誌, 35(6), p.593 - 598, 1971/00
ジルカロイは軽水炉の燃料被覆材として使用されているが,高温強度の点で使用温度に限界があるZr-2.5%Nb合金は,Nbの固溶体強化のほか,マルテンサイト変態と時効硬化の相乗作用によって優れた高温強度がえられるのでジルカロイに代わる合金として有望視されている.国内では新型転換炉の圧力管に使用される予定である.
