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論文

Ni基耐熱合金鋼とセラミックコーティング材の高温Heガス中における摩擦・摩耗特性

菊地 賢司; 根本 政明*; 蕪木 英雄; 佐野川 好母; 川口 勝之*; 小野 重治*

日本原子力学会誌, 26(4), p.70 - 79, 1984/00

VHTRの高温構造要素には、炉の構造上、機器の熱膨張、冷却材の流体振動、地震力により相対摺動や部材相互がぶつかり合うことがあるため、それらの部材の異常な磨耗、焼けつき、破損を防ぐ必要がある。本報告では、高温部材の1つであるNi基耐熱合金鋼(ハステロイX-R)及びその摺動面にコーティングした摺動試片の1000$$^{circ}$$C、0.2~4.1MPaの高温高圧Heガス中における摩擦・磨耗を調べた結果、次のことが明らかとなった。(1)ハステロイX-R同士の摩擦係数は、Heガス中のO$$_{2}$$分圧が高いほど低下する。(2)ZrO$$_{2}$$CaC$$_{2}$$,ZrO$$_{2}$$-Y$$_{2}$$O$$_{3}$$コーティング材とハステロイX-Rの摺動では、物質の相互移着が認められた。(3)コーティング材同士の摺動ではZrO$$_{2}$$-CaC$$_{2}$$,ZrO$$_{2}$$-Y$$_{2}$$O$$_{3}$$,TiCが安定な特性を示した。

論文

Impurity gas effects on friction and wear of high-temperature materials for VHTRs

菊地 賢司; 蕪木 英雄; 佐野川 好母; 川口 勝之*; 根本 政明*; 渡辺 真太郎*

Nuclear Technology, 66, p.491 - 502, 1984/00

https://doi.org/10.13182/NT84-A33471
 被引用回数：4 パーセンタイル：45.52(Nuclear Science & Technology)

VHTRでは、燃料ブロック、制御棒シース、炉心支持板、高温配管、IHX伝熱管などの構成要素が、高温高圧ヘリウムガス雰囲気下で、流体振動、原子炉の起動停止に伴なう熱膨張、地震力により相対摺動を起こす。そのため、摺動部材であるハステロイX-R、2 1/4Cr-1M$$_{0}$$鋼、PGX黒鉛のトライボロジー特性に及ぼすヘリウムガス中の不純物ガス(O$$_{2}$$,H$$_{2}$$O,H$$_{2}$$,CH$$_{4}$$)の影響を調べた。試験温度は500~1000$$^{circ}$$C、圧力は1~40atg、不純物ガス濃度は~10$$^{3}$$vpmである。その結果、ハステロイX-R同士の摺動では一般に凝着が生じたが、高いO$$_{2}$$濃度ではそれが回避される傾向にあり、低摩擦係数~0.3が得られた。カロライズコーティングされたハステロイX-Rと黒鉛では、不純物ガスの影響がみられず低摩擦係数~0.1が得られた。2 1/4Cr-1M$$_{0}$$鋼と黒鉛ではO$$_{2}$$濃度が高いほど、大きな摩擦係数が得られた。

論文

Compatibility between several heat resistant alloys and sintered Li$$_{2}$$O in static helium gas environment

倉沢 利昌; 竹下 英文; 那須 昭一

Journal of Nuclear Materials, 92(1), p.67 - 72, 1980/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(80)90142-7
 被引用回数：5 パーセンタイル：53.45(Materials Science, Multidisciplinary)

焼結体酸化リチウムと耐熱材料間の両立性(反応性)を密封したヘリウム雰囲気3.3$$times$$10$$^{4}$$Pa(1/3気圧)下で500~750$$^{circ}$$Cの温度範囲で実験した。反応生成物としてLi$$_{5}$$FeO$$_{4}$$とLiCrO$$_{2}$$の両相が同定された。前者は650$$^{circ}$$C以下の温度域で、後者は650$$^{circ}$$C以上の温度範囲で生成が顕著であった。この結果は両相の熱安定性の考察より説明できる。両立性試験の結果、反応性はインコロイ800,316SS,ハステロイX-R,インコネル600の順に小さくなることを示している。結晶粒界侵食はインコロイ800では500$$^{circ}$$Cから,316SSでは550$$^{circ}$$Cから,インコネル600では600$$^{circ}$$Cから始まる。ハステロイX-Rは粒界侵食はみとめられなかった。

論文

Reaction of several iron and nickel based alloys with sin-tered Li$$_{2}$$O pellets

倉沢 利昌; 竹下 英文; 村岡 進; 那須 昭一; 三宅 正宣*; 佐野 忠雄*

Journal of Nuclear Materials, 80(1), p.48 - 56, 1979/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(79)90219-8
 被引用回数：13

耐熱金属材料としてSUS316、インコロイ800、インコネル600、ハステロイX-Rおよび純ニッケルを取り上げ酸化リチウム焼結ペレットとの両立性実験を行った。実験は10$$^{-}$$$$^{5}$$~10$$^{-}$$6Torrの真空中で、800~1100$$^{circ}$$Cの温度範囲にわたって行った。結果は次のとおりである。(1)純ニッケルについては反応生成物は認められなかった。合金材料では金属表面から内部に反応生成物(LiCrO$$_{2}$$)が縞状にほぼ一様な深さに成長した層状の浸食組織が形成され、合金マトリックスにクロムの欠乏が見られた。(2)粒界浸食はインコネル600にのみ観察されたが、それも1000$$^{circ}$$C以上では層状組織が優勢となった。(3)各合金の酸化リチウムとの反応性を比較すると、たとえば1000$$^{circ}$$Cでは、ハステロイX-R、インコネル600,SUS316、そしてインコロイ800の順に反応度は増加した。

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