FI58518C - Foerfarande vid antikorrosionsbehandling av zirkoniumlegeringar - Google Patents

Foerfarande vid antikorrosionsbehandling av zirkoniumlegeringar Download PDF

Info

Publication number
FI58518C
FI58518C FI760638A FI760638A FI58518C FI 58518 C FI58518 C FI 58518C FI 760638 A FI760638 A FI 760638A FI 760638 A FI760638 A FI 760638A FI 58518 C FI58518 C FI 58518C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
damper
temperature
frequency
heated
sec
Prior art date
Application number
FI760638A
Other languages
English (en)
Other versions
FI58518B (fi
FI760638A (fi
Inventor
Gunnar Vesterlund
Original Assignee
Asea Atom Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE7502865A external-priority patent/SE391952B/xx
Priority claimed from SE7511523A external-priority patent/SE394201B/xx
Application filed by Asea Atom Ab filed Critical Asea Atom Ab
Publication of FI760638A publication Critical patent/FI760638A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI58518B publication Critical patent/FI58518B/fi
Publication of FI58518C publication Critical patent/FI58518C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/186High-melting or refractory metals or alloys based thereon of zirconium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

Description

R3S^1 M mjKUULUTUIjULKAieO 5851 8 jSfff 1 J '' UTLÄGGNINGSSKRIPT 000,0
C ' (45) I «o;\./'- >-· ‘ OI
^ v ' (51) WiWJ C 23 P 15/00 SUOM I —Fl N LAN D (21) P«*«nttll*kumu· — PKunameknHtg 76θ63θ (22) Hakamitpllvl—AMaknlnpd* 11.03-76 (23) Alkupllvft—GlMghutadag 11.03-76 (41) Tullut |ulklMlul — Bltvlt offancllg 15-09-76
Pstantti·). rekisterihallitus (44) NlhtMfelp**»|.km.LjuH.tempvm.- „ ,n ftn
Patent- och registerstyrelsen ' Anaekan uttagd oeh «i-ikrHkun publicans 3ΐ.ιυ.συ (32)(33)(31) Pyy4t«r «uoUcuu*—··*«* prtorim l1*·03.75 15.IO.75 Ruotsi-Sverige(SE) 7502865-U, 7511523-8 (71) Aktiebolaget Asea-Atom, Box 53, 721 Ok Västeräs, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Gunnar Vesterlund, Västeräs, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5I+) Menetelmä zirkoniumseosten käsittelemiseksi syöpymistä vastustaviksi -Förfarande vid antikorrosionsbehandling av zirkoniumlegeringar Tämä keksintö tarkoittaa menetelmää zirkoniumseoksesta valmistetun, reaktorikäyttöön tarkoitetun pellin käsittelemiseksi syöpymistä vastustavaksi .
Kiehutusreaktoriin sisältyvän polttoainepatruunan zirkoniumseoksesta valmistetun vaipan eliniän määrää aikaa myöten ilmenevä vaipan plastinen muodonmuutos, ns. viruminen. Tämä viruminen kiihtyy nopeasti korroosion aiheuttaman materiaalin kulumisen takia.
On tunnettua, että Zircaloy-peltiä, jota lämpökäsittelyssä kuumennetaan 900°C saakka, on tutkittu korroosion suhteen, jolloin on jälji-telty kiehutusreaktorin olosuhteita "American Society for Testing and Materials" antamien suositusten mukaan ja tällöin lopputuloksena oli, että tämä käsittely vaikutti kielteisesti - korroosion vastustuskyky pieneni n. 10 %:lla. Keksintö perustuu kuitenkin sellaisen Zircaloy-pellin tutkimuksiin, jota peltiä todellakin usean vuoden ajan on käytetty toimivassa kiehutusreaktorissa. Yllättäen ilmeni, että yllämainittu lämpökäsittely aidossa reaktoriympäristössä lisäsi korroosion vastustuskykyä yhden suhteessa kolmeen tai neljään.
2 c 8 51 8
Koska Zircaloy korkeassa lämpötilassa hapettuu erittäin nopeasti niin tällaisessa korroosiota vastustavassa käsittelyssä on välttämätöntä suorittaa sekä kuumennus että jäähdytys nopeasti. Mieluimmin voidaan sallia korkeintaan 60 sekunnin kuummennus yli 500°C olevassa lämpötilassa, ja sitten lämpötila on heti voitava alentaa 200°C:lla korkeintaan 60 sekunnissa.
Keksinnön tuntomerkit ilmenevät patenttivaatimuksista.
Keksintöä selostetaan alempana oheiseen piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää pystysuoraa poikkileikkausta keksinnön ensimmäisen so-vellutusmuodon mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitetusta laitteesta. Tässä sovellutusmuodossa ei käytetty mitään jäähdytysainetta kuumennettua Zirocaloy-peltiä jäähdytettäessä. Eräässä keksinnön toisessa sovellutusmuodossa jäähdytys tapahtuu Zircaloy-peltiä vasten puhalletulla jäähdytyskaasulla. Kuvio 2 esittää pystysuoraa poikkileikkausta keksinnön tämän sovellutusmuodon mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitetusta laitteesta ja kuvio 3 arvioidun virtaviivaisen kuvan pellin syöttösuuntaan nähden kohtisuorana leikkauksena. Virtaviivainen kuva havainnollistaa korkean lämpötilan, esim. 900°C, omaavan vaakasuoran pellin läheisyydessä olevaa konvektiota. Kuvio 4 esittää arvioitua lämmön jakaantumista pellin pinnalla jäähdytettäessä kuvion 2 mukaisesti, ts. käyttämättä mitään kaasupuhalluslaitetta. Kuvio 5 esittää virtaviivakuvia kiihdytetyssä ilmajäähdytyksessä keksinnön mukaisesti.
Kuviossa 1 n:o 1 merkitsee 4 mm:n paksuista valssattua zirkoniumseok-sesta tehtyä levyä, tavaramerkiltään Zircaloy - Pelti viedään siir-tovalssien 2 avulla puolan 3 läpi, joka on liitetty suurtaajuusgene-raattoriin 4, jonka taajuutta voidaan säätää alueella 0,2 - 30 MHz. Valsseja 2 voidaan käyttää äärinopeudella, joka vaihtelee alueella 0,5-3 m/sek. Peltimateriaalilla on vain ^-rakenne ennenkuin pelti on läpäissyt puolan 3· Läpäistyään puolan 3, peltikerroksella 5 on ns. Wiedmanstättenrakenne, mikä merkitsee lisääntynyttä korroosion vastustuskykyä. Pellin poikkileikkauksen keskiosassa ei sen sijaan ole tapahtunut mitään olennaista rakenteen muutosta. Joka 2 hetki kuumennetaan pellin 1 tiettyä pinta-alaa vähintäin 1 kW/cm keskiteholla. Mainitun pinta-alan ulottuvuus pellin liikkumissuunnassa on suhteellisen pieni, tavallisesti alle 3 cm, mieluimmin alle 1 cm:n.
3 5851 8
Esitetyn puolan 3 sijasta voidaan käyttää sellaista puolaa, jonka toinen päätypinta on suunnattuna kohden nauhan ylä- tai alapuolta.
Esim. piirustuksessa näkyvässä induktiokuumennuksessa magneettisen virran peltiin tunkeutumissyvyys vähenee taajuuden noustessa. Valitsemalla suuri taajuus ja suuri teho kuumenee vain Zircaloy-pellin ulkopinta. Sen tähden pellin läpäistyä induktiopuolan, ulkopintaan saadaan hyvin nopea lämpötilan lasku johtamalla pintalämpö nopeasti pellin syvyys suuntaan ja siten ei ilmene mitään hapettumisongelmia eikä mitään lujuutta vähentävää rakeisuutta. Jäähdytys on hyvin tasaista eikä aiheuta minkäänlaista pellin runneltumista. Keksinnön mukaan voidaan myös antaa pellin kuumeta kauttaaltaan niin että koko poikkileikkauksessa syntyy rakennemuutos. Silloin saattaa myös jäähdytysnestettä käytettäessä olla vaikeata jäähdyttää pellin pinta tarpeeksi nopeasti ilman Zircaloy-pellin runneltumista. Tällaiselta runneltumiselta vältytään yllämainitussa keksinnön toisessa sovellutusmuodossa. Kuviossa 4 lämpö on sijoitettu pitkin ordinaatta-akselia ja etäisyys 1 toisesta pellin reunasta kysymyksessä olevaan pisteeseen pitkin abskissa-akselia. Lämmön jakaantuminen pellin alapuolella on ilmaistu käyrällä 18 ja yläpuolella käyrällä 19· Käyristä ilmenee, että pellin alapuolen lämpötila on korkeampi kuin yläpuolen sekä että pellin reunat jäähtyvät nopeammin kuin keskus ja sen lämpötila on sen takia alempi. Tästä johtuu pellin suuri runneltuminen. Kuviossa 5 esitetyssä keksinnön mukaisessa kiihdytetyssä ilmajäähdytyksessä ollaan lähellä ihanteellisia olosuhteita, joissa vastaavat lämpökäyrät (ei esitetty) ovat kahden suoran vaakasuoran viivan muotoisia, joiden keskinäinen välimatka on pieni.
Piirustuksessa 11 merkitsee zirkoniumseoksesta tehtyä peltiä. Pelti viedään siirtovalsseilla 12 halkeaman 13 läpi, joka on liitetty suur-taajuusgeneraattoriin 14, jonka taajuus on alueella 1-1000 kHz. Valsseja 12 voidaan käyttää alueella 0,1-30 cm/sek olevalla äärinopeudel-la. Jäähdytyskaasua, mieluimmin jotakin inerttikaasua, esim. argonia, puhalletaan levylle puhalluslaatikoiden 16 ja 17 avulla, jotka ovat varustetut kohtisuoraan peltiä kohden suunnatuilla puhallus.suutimilla, ja jokaisen kohtisuoraan peltiä kohden suunnatun ilmavirran leveys d on 10-80 % pellin leveydestä D, ja suunnilleen puolet suutimista on järjestetty kuvitellun pystysuoran tason kummallekin puolelle, joka taso lävistää pellin menosuuntaan asennoituneen keskiviivan. Valssit 12 ovat mieluimmin jäähdytettyjä, joko läpivirtaavalla jäähdytysvedel-

Claims (8)

  1. 4 58518 lä tai valssien pintaan suunnatulla jäähdytyskaasuvirralla. Patenttivaatimukset
  2. 1. Menetelmä reaktorikäyttöön tarkoitetun zirkoniumseoksesta valmistetun pellin käsittelemiseksi korroosion vastustamiseksi, tunnet-t u siitä, että peltiä kuumennetaan vyöhykkeittäin ainakin 900°C:n lämpötilaan edellyttäen, että lämpötilan nostaminen 500°C:sta mainittuun lämpötilaan vie korkeintaan 60 sekuntia, jonka jälkeen jokaiseen kuumennettuun vyöhykkeeseen heti kohdistetaan ainakin 200°C:n lämpötilan lasku korkeintaan 60 sekunnin aikana.
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peltiä kuumennetaan vain pinnalta jolloin lämpötilan nousu pellin sisäisessä poikkileikkausosassa ei pysty aiheuttamaan tässä osassa mitään mainittavaa rakennemuutosta.
  4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pintakerros kuumennetaan vaadittuun lämpötilaan kuljettamalla sitä vähintäin 1 m/sek. nopeudella induktiopuolan ohitse, joka on liitetty suurtaajuusgeneraattoriin, ja johon syötetään suurtaajuusvirta, jonka taajuus on vähintäin 0,5 MHz.
  5. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu taajuus on 0,5~30 MHz, mainittu nopeus 1-5 m/sek. ja suurtaaj uusgeneraattorin peltiin kohdistama hetkellinen teho vähintäin 1 kW/cm^.
  6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu lämpötilan lasku aikaansaadaan kiihdytetyllä kaasujääh-dytyksellä, jolloin ainakin 10 $:iin pellin leveyden keskialasta kohdistetaan puhalluslaitteesta pääasiallisesti kohtisuoraan peltiä kohtaan suunnattu’'kaasuvirta, joka keskimäärin on vähintään 50 % suurempi pintayksikköä kohden kuin pellin vastaava arvo yleensä.
  7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peltiä kuljetetaan 0,1-30 cm/sek:n nopeudella induktiopuolan ohi, jota syötetään virralla, jonka taajuus on alueella 1-1000 kHz.
  8. 1. Förfarande vid antikorrosionsbehandling av plät av en för reaktor-
FI760638A 1975-03-14 1976-03-11 Foerfarande vid antikorrosionsbehandling av zirkoniumlegeringar FI58518C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7502865A SE391952B (sv) 1975-03-14 1975-03-14 Anvendning i en kernreaktor av zirkaloyplat som er antikorrosionsbehandlad
SE7502865 1975-03-14
SE7511523A SE394201B (sv) 1975-10-15 1975-10-15 Forfarande vid antikorrosionsbehandling av plat av en for reaktorendamalavsedd zirkoniumlegering
SE7511523 1975-10-15

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI760638A FI760638A (fi) 1976-09-15
FI58518B FI58518B (fi) 1980-10-31
FI58518C true FI58518C (fi) 1981-02-10

Family

ID=26656594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI760638A FI58518C (fi) 1975-03-14 1976-03-11 Foerfarande vid antikorrosionsbehandling av zirkoniumlegeringar

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS51116106A (fi)
DE (1) DE2608824A1 (fi)
DK (1) DK106376A (fi)
ES (1) ES445976A1 (fi)
FI (1) FI58518C (fi)
FR (1) FR2303865A1 (fi)
GB (1) GB1537930A (fi)
IT (1) IT1057731B (fi)
NL (1) NL7602275A (fi)
NO (1) NO138454C (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE420218B (sv) * 1978-08-22 1981-09-21 Asea Atom Ab Anordning for vermebehandling av en langstreckt plat
US4279667A (en) * 1978-12-22 1981-07-21 General Electric Company Zirconium alloys having an integral β-quenched corrosion-resistant surface region
US4294631A (en) * 1978-12-22 1981-10-13 General Electric Company Surface corrosion inhibition of zirconium alloys by laser surface β-quenching
US4648912A (en) * 1982-01-29 1987-03-10 Westinghouse Electric Corp. High energy beam thermal processing of alpha zirconium alloys and the resulting articles
US4584030A (en) * 1982-01-29 1986-04-22 Westinghouse Electric Corp. Zirconium alloy products and fabrication processes
US4576654A (en) * 1982-04-15 1986-03-18 General Electric Company Heat treated tube
JPS60165580A (ja) * 1984-02-08 1985-08-28 株式会社日立製作所 原子炉燃料用被覆管の製造法
US4717428A (en) * 1985-08-02 1988-01-05 Westinghouse Electric Corp. Annealing of zirconium based articles by induction heating
US4671826A (en) * 1985-08-02 1987-06-09 Westinghouse Electric Corp. Method of processing tubing
FR2673198B1 (fr) * 1991-02-22 1993-12-31 Cezus Cie Europ Zirconium Procede de fabrication d'une bande ou tole en zircaloy 2 ou 4 et produit obtenu.
FR2688232B1 (fr) * 1992-03-04 1994-04-22 Cezus Co Europ Zirconium Procede de fabrication de tubes a base de zirconium formes de couches de composition differente.
US5361282A (en) * 1993-05-13 1994-11-01 General Electric Company Dimensionally stable and corrosion-resistant fuel channels and related method of manufacture
US5305359A (en) * 1993-05-13 1994-04-19 General Electric Company Dimensionally stable and corrosion-resistant fuel channels and related method of manufacture
FR2711147B1 (fr) * 1993-10-11 1995-11-17 Cezus Co Europ Zirconium Procédé de fabrication d'un produit plat en alliage de zirconium comprenant un réchauffage dans le domaine béta par infrarouges.
FR2716897B1 (fr) * 1994-03-02 1996-04-05 Cezus Co Europ Zirconium Procédé de fabrication d'un produit plat en alliage de zirconium ou en alliage de hafnium comprenant une poursuite du laminage à chaud après rechauffage par infrarouges et ses utilisations .
SE9601594D0 (sv) * 1996-04-26 1996-04-26 Asea Atom Ab Fuel boxes and a method for manufacturing fuel boxes
FR2858332B1 (fr) * 2003-07-31 2005-10-28 Cezus Co Europ Zirconium Procede de fabrication d'un produit plat en alliage de zirconium, produit plat ainsi obtenu et element d'un assemblage combustible pour reacteur de centrale nucleaire realise a partir de ce produit plat

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3847684A (en) * 1973-09-20 1974-11-12 Teledyne Wah Chang Method of quenching zirconium and alloys thereof
AU498717B2 (en) * 1975-02-25 1979-03-22 General Electric Company Zirconium alloy heat treatment
AU8675375A (en) * 1975-02-25 1977-05-26 Gen Electric Zirconium alloy heat treatment process and product

Also Published As

Publication number Publication date
FR2303865A1 (fr) 1976-10-08
NO760851L (fi) 1976-09-15
GB1537930A (en) 1979-01-10
ES445976A1 (es) 1977-10-16
DK106376A (da) 1976-09-15
NO138454C (no) 1978-09-06
JPS51116106A (en) 1976-10-13
DE2608824A1 (de) 1976-09-23
NL7602275A (nl) 1976-09-16
FI58518B (fi) 1980-10-31
FI760638A (fi) 1976-09-15
FR2303865B1 (fi) 1979-08-10
IT1057731B (it) 1982-03-30
NO138454B (no) 1978-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI58518C (fi) Foerfarande vid antikorrosionsbehandling av zirkoniumlegeringar
JP2008196015A (ja) 連続焼鈍設備
US9604312B2 (en) Fast-speed laser scoring method
JP4867789B2 (ja) 熱間スラブの表層部手入れ方法及び熱延鋼材の製造方法
CA1163539A (en) Method for heat treatment of metal strips
JP5482365B2 (ja) 鋼板の冷却方法、製造方法および製造設備
JP3264795B2 (ja) 熱間圧延素材の反り矯正方法及びその矯正装置
JP2006274409A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置
EP0803583B2 (en) Primary cooling method in continuously annealing steel strips
JP2006144104A (ja) 溶融亜鉛メッキ用鋼板の連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法
US7371296B1 (en) Annealing furnace cooling and purging system and method
JP4570581B2 (ja) 金属めっき材料のリフロー処理方法,金属めっき材料及び金属めっき材料のリフロー処理装置
JPH0929395A (ja) 連続鋳造熱間圧延によるステンレスストリップの製造方法及びステンレスストリップの連続鋳造熱間圧延用熱処理炉
JPH10128423A (ja) 表面性状に優れた熱延鋼帯を製造する熱間圧延設備列および圧延方法
KR101289181B1 (ko) 선재코일 냉각장치
US2466870A (en) Apparatus for heat-treating steel
KR20130074644A (ko) 박판 주조 설비
JPH0234718A (ja) 高周波焼入制御方式
JPS6356292B2 (fi)
JP2501869B2 (ja) 鋼材の欠陥検出方法
KR950007080Y1 (ko) 강판 제조용 롤(Roll)
JPS61253329A (ja) 冷却兼シ−ル装置
KR101090869B1 (ko) 열간압연선재의 균일냉각방법
CN114525383A (zh) 一种冷轧板材激光在线退火设备及工艺
JPS63227723A (ja) 連続加熱炉におけるスキツドマ−ク消去方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: AB ASEA-ATOM