JPH02182854A - 軽水炉配管用弁 - Google Patents
軽水炉配管用弁Info
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- JPH02182854A JPH02182854A JP64000321A JP32189A JPH02182854A JP H02182854 A JPH02182854 A JP H02182854A JP 64000321 A JP64000321 A JP 64000321A JP 32189 A JP32189 A JP 32189A JP H02182854 A JPH02182854 A JP H02182854A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、軽水炉配管用弁に係り、特に、耐摩耗及び耐
二ローション性に優れた弁に関する。
二ローション性に優れた弁に関する。
従来の装置は、特開昭62−1837号公報に記載のよ
うに、弁座表面がCr−Ni−Fe系の鉄基析出硬化型
合金からなり、肉盛溶接後に高温での熱処理により析出
硬化させて硬さを保って、摩耗性を向上させている。し
かし、析出硬化熱処理による肉盛溶接部の割れ発生の恐
れがある事に対して考慮されていない。本発明は、化学
組成を変えることにより、析出硬化熱処理をせずに、耐
摩耗性、及び、耐腐食性に優れた弁座製作を可能にした
。
うに、弁座表面がCr−Ni−Fe系の鉄基析出硬化型
合金からなり、肉盛溶接後に高温での熱処理により析出
硬化させて硬さを保って、摩耗性を向上させている。し
かし、析出硬化熱処理による肉盛溶接部の割れ発生の恐
れがある事に対して考慮されていない。本発明は、化学
組成を変えることにより、析出硬化熱処理をせずに、耐
摩耗性、及び、耐腐食性に優れた弁座製作を可能にした
。
従来の軽水炉配管用弁は、耐摩耗性、及び、耐重ローシ
ョン性を付与するためにCo基合金が肉盛溶接されてい
る。
ョン性を付与するためにCo基合金が肉盛溶接されてい
る。
しかし、Co基合金は軽水炉の高温高圧水、あるいは、
蒸気の高速流体に接しているので、二ローションによっ
てCOが炉水中に溶出し、また、金属同士の摩耗によっ
てCoが炉水中に混入する。
蒸気の高速流体に接しているので、二ローションによっ
てCOが炉水中に溶出し、また、金属同士の摩耗によっ
てCoが炉水中に混入する。
これらのCoは炉心に入り6°COとなり、配管。
タービン、その他の機器に循環、付着し、軽水炉プラン
ト全体の放射能を上げるという欠点がある。
ト全体の放射能を上げるという欠点がある。
本発明の目的は、肉盛溶接材にCOを含まない合金を使
用し、耐重ローション、及び、耐摩耗性に優れた弁体弁
座、及び、弁箱弁座を提供することにある。
用し、耐重ローション、及び、耐摩耗性に優れた弁体弁
座、及び、弁箱弁座を提供することにある。
上記目的は、Coを用いることなく、Co基合金と同等
の耐エロージヨン、及び、耐摩耗を得ることができるか
と研究開発を進めた。
の耐エロージヨン、及び、耐摩耗を得ることができるか
と研究開発を進めた。
摺動時に接触する弁座同士が同種系の材料であれば摩耗
量が多く、摩耗面の表面粗さも大になる。
量が多く、摩耗面の表面粗さも大になる。
従って、異種材系の材料を弁座に用いることによりCo
基合金を用いることなくCo基合金同等の特性が得られ
る事を実験上判明し、本発明に至った。
基合金を用いることなくCo基合金同等の特性が得られ
る事を実験上判明し、本発明に至った。
本発明は、弁体弁座、あるいは、弁箱弁座の一方の弁座
表面がCr−Ni−Mo−Fe系のFe基からなり、他
の方の弁座表面をNi基合金にすることを特徴とする弁
である。耐腐食及び耐摩耗性の良好なCr−Ni−Mo
−Fe系Fe基合金と、耐腐食、及び、耐摩耗性の良好
なNi基合金とを組合せることにより、耐腐食及び耐摩
耗性に優れた弁が得られる。
表面がCr−Ni−Mo−Fe系のFe基からなり、他
の方の弁座表面をNi基合金にすることを特徴とする弁
である。耐腐食及び耐摩耗性の良好なCr−Ni−Mo
−Fe系Fe基合金と、耐腐食、及び、耐摩耗性の良好
なNi基合金とを組合せることにより、耐腐食及び耐摩
耗性に優れた弁が得られる。
本発明に用いたC r −N i −M o −F e
系のFe基合金はオーステナイトステンレス鋼である。
系のFe基合金はオーステナイトステンレス鋼である。
特に、重量比でCr20〜30%、Ni10〜25%、
Mo5〜15%、Wl〜5%、C1,Q以下及び残部F
eの組成をもつFe基合金で、耐腐食、及び、耐摩耗共
に優れているため、本発明の弁座に用いるのに好適であ
る。Crは耐腐食性向上のため必須であり、20%以上
は必要である。
Mo5〜15%、Wl〜5%、C1,Q以下及び残部F
eの組成をもつFe基合金で、耐腐食、及び、耐摩耗共
に優れているため、本発明の弁座に用いるのに好適であ
る。Crは耐腐食性向上のため必須であり、20%以上
は必要である。
しかし、多量の含有はフェライトの生成を促し、硬度を
低下させるため30%以下とする。好ましくは25〜2
8%である。Niはフェライトの生成を抑制するために
、10%以上の添加は必要である。
低下させるため30%以下とする。好ましくは25〜2
8%である。Niはフェライトの生成を抑制するために
、10%以上の添加は必要である。
しかし、多量の含有はオーステナイトの生成を促し、強
度が不足するため、25%以下とする事が望ましい、好
ましくは、15〜20%である。
度が不足するため、25%以下とする事が望ましい、好
ましくは、15〜20%である。
Moは耐腐食性及び耐摩耗性を一反向上させるために必
要であるが過剰の添加は靭性を害するので5〜10%と
する。好ましくは8〜9%である。
要であるが過剰の添加は靭性を害するので5〜10%と
する。好ましくは8〜9%である。
Wは合金の硬さを向上させるために必要であるが過剰な
添加は靭性を害することから1〜5%とする。好ましく
は1.5〜2.5%である。Cは強度を向上させフェラ
イトの成牛を抑制する成分である。多量の含有は耐腐食
性、及び、延性を害することから1.0以下とする。好
ましくは0.2〜0.4%である。
添加は靭性を害することから1〜5%とする。好ましく
は1.5〜2.5%である。Cは強度を向上させフェラ
イトの成牛を抑制する成分である。多量の含有は耐腐食
性、及び、延性を害することから1.0以下とする。好
ましくは0.2〜0.4%である。
他方のNi基合金はNi−Cr−B−Si −C−W−
Fe系で耐腐食、及び、耐重ローション性が優れた肉盛
合金として使用されている。上記のFe基合金と組合わ
せると耐摩耗性が良好となる。
Fe系で耐腐食、及び、耐重ローション性が優れた肉盛
合金として使用されている。上記のFe基合金と組合わ
せると耐摩耗性が良好となる。
特に、Cr 7〜15%、80.2〜1.0%。
Si3〜7%、C0,7〜1.2%、Fe2〜5%。
W165〜2.5%で残部Niの組成をもつNi基合金
である。
である。
Crは耐腐食性向上のための必須な元素である。
最低5%を必要とするが、Crの含有量が15%を超え
ると、B及びCとの間に金属間化合物を形成し合金の靭
性を低下する。好ましくは、9〜11%である。Bは高
硬度の金属間化合物を形成し合金中に析出し、合金の硬
さを向上させると共に、肉盛溶接性を改善する働きをす
る。0.2%以下にすると肉盛溶接性が害になる。1.
0%以上にすると合金の靭性が低下する。好ましくは、
0.4〜0.5%が良い。
ると、B及びCとの間に金属間化合物を形成し合金の靭
性を低下する。好ましくは、9〜11%である。Bは高
硬度の金属間化合物を形成し合金中に析出し、合金の硬
さを向上させると共に、肉盛溶接性を改善する働きをす
る。0.2%以下にすると肉盛溶接性が害になる。1.
0%以上にすると合金の靭性が低下する。好ましくは、
0.4〜0.5%が良い。
SiはBと同じ働きをする。Si3%以下にすると肉盛
溶接性が害になる。、7%以上にすると合金の靭性が低
下する。好ましくは5〜6%が良い。
溶接性が害になる。、7%以上にすると合金の靭性が低
下する。好ましくは5〜6%が良い。
Cは合金の硬さを向上させる働きをするが、Cの含有量
が0.7%以下では硬さが低下し、1.2%以上になる
と合金の靭性を低下させる。好ましくは、0.9〜1.
1%である。
が0.7%以下では硬さが低下し、1.2%以上になる
と合金の靭性を低下させる。好ましくは、0.9〜1.
1%である。
FeはNi基合金に添加し、溶接性を向上させる。
好ましくは、2〜3%が良い。Wは合金の基質部に分散
し、硬さを向上させる働きをするが、Wの含有量が2.
5% を超えると、合金の靭性を低下させる。好ましく
は2.0%である。
し、硬さを向上させる働きをするが、Wの含有量が2.
5% を超えると、合金の靭性を低下させる。好ましく
は2.0%である。
このようなCr Ni−Mo−Fe系のFe基合金及
びNi基合金は、例えば、弁箱弁座及び弁体弁座の表面
に肉盛溶接、ロー付、拡散接合、及び、ねじ止めでも良
く、弁箱弁座と弁体弁座の摺動面が前述の合金から構成
されていれば良い。
びNi基合金は、例えば、弁箱弁座及び弁体弁座の表面
に肉盛溶接、ロー付、拡散接合、及び、ねじ止めでも良
く、弁箱弁座と弁体弁座の摺動面が前述の合金から構成
されていれば良い。
以下、本発明の実施例を示す。
第1表に供試材合金の化学組成を示す。
Nα1〜Nα7は高周波真空溶解炉を用いて溶解後ガス
アトマイズ法により供試材合金の化学組成の粉末を製造
した。粉末の粒径は一70/+250メシュのものであ
る。その粉末を用いてプラズマ粉体肉盛溶接法で5US
304板材の上に二層、肉盛溶接を行った物から摩耗試
験片を採取した。摩耗条件は、面圧25,50,75及
び100Kg/cslとし。
アトマイズ法により供試材合金の化学組成の粉末を製造
した。粉末の粒径は一70/+250メシュのものであ
る。その粉末を用いてプラズマ粉体肉盛溶接法で5US
304板材の上に二層、肉盛溶接を行った物から摩耗試
験片を採取した。摩耗条件は、面圧25,50,75及
び100Kg/cslとし。
摩耗速度3 、1 m /lll1n、摩耗時間は0.
5 h で水中で行い、摩耗体積域(d)、及び、摩
耗面の粗さを測定した。第1図に摩耗体積域を示す。第
1図により明らかなように、本発明のCr −N i
−M o −F e系のFe基合金、及び、Ni−Cr
−B−5i−C−W−Fe系のNi基合金である翫1と
Na2の組合せが、NG2とNa 3及びNn 4とN
(L 6の組合せよりも優れていることを確認された。
5 h で水中で行い、摩耗体積域(d)、及び、摩
耗面の粗さを測定した。第1図に摩耗体積域を示す。第
1図により明らかなように、本発明のCr −N i
−M o −F e系のFe基合金、及び、Ni−Cr
−B−5i−C−W−Fe系のNi基合金である翫1と
Na2の組合せが、NG2とNa 3及びNn 4とN
(L 6の組合せよりも優れていることを確認された。
第2図は弁のシール性の生命である表面粗さを示す。
第2図で明らかなように1本発明の組合せNQ1.及び
、Nα2の方が優れている事を確認した。
、Nα2の方が優れている事を確認した。
次に、上記試料Nα1.2,3,4,6.7の合金を用
いて第2表に示す組合せで第3図に示す4B管用弁を製
作し、高温高圧水中で弁の開閉作動試験をし、作動試験
の開閉の回数は100回、面圧は225 Kg/ cJ
とし、弁の気密性を確認した。
いて第2表に示す組合せで第3図に示す4B管用弁を製
作し、高温高圧水中で弁の開閉作動試験をし、作動試験
の開閉の回数は100回、面圧は225 Kg/ cJ
とし、弁の気密性を確認した。
第 2 表
その結果を第2表に示す。第2表で明らかなように、弁
箱弁座にNα2合金、弁体弁座にNa 1の合金を使用
した弁は100回の開閉試験で水漏れは確認されず、気
密性を保持した。一方、弁箱弁座にNo2及びNα4.
弁体弁座にNα3及びNa 6は合金は、80回及び6
5回で気密性は破壊された。比較材としてCo基合金も
摩耗試験及び弁の開閉試験を行った。その結果本発明合
金の組合せと同等であることを確認した。
箱弁座にNα2合金、弁体弁座にNa 1の合金を使用
した弁は100回の開閉試験で水漏れは確認されず、気
密性を保持した。一方、弁箱弁座にNo2及びNα4.
弁体弁座にNα3及びNa 6は合金は、80回及び6
5回で気密性は破壊された。比較材としてCo基合金も
摩耗試験及び弁の開閉試験を行った。その結果本発明合
金の組合せと同等であることを確認した。
以上の結果、従来弁座に使用されているCo基合金を用
いた物と本発明合金組合せ弁と同等である事を確認した
。
いた物と本発明合金組合せ弁と同等である事を確認した
。
本発明によれば、軽水炉配管、及び、配管に接続されて
いる四辺機器の放射線を従来の半分以下におさえる事が
でき、定期検査時の作業時間を大幅に確保でき、より安
全な原子カプラントを製造することができる。
いる四辺機器の放射線を従来の半分以下におさえる事が
でき、定期検査時の作業時間を大幅に確保でき、より安
全な原子カプラントを製造することができる。
第1図は本発明の一実施例の摩耗試験結果で体積域と摩
耗面圧の関係を示す図、第2図は摩耗試験結果で表面粗
さと摩耗面圧の関係を示す図、第3図は仕切弁の断面図
を示す。 1・・・ハンドル、2・・ボンネット、3・・・弁棒、
4・・・弁箱、5・・・弁体弁座、6・・・弁体、7・
・・弁箱弁座。 多 1 区 第 21¥1 4表のL−一 摩遺邑旬厘(勺シ′Cが9
耗面圧の関係を示す図、第2図は摩耗試験結果で表面粗
さと摩耗面圧の関係を示す図、第3図は仕切弁の断面図
を示す。 1・・・ハンドル、2・・ボンネット、3・・・弁棒、
4・・・弁箱、5・・・弁体弁座、6・・・弁体、7・
・・弁箱弁座。 多 1 区 第 21¥1 4表のL−一 摩遺邑旬厘(勺シ′Cが9
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、軽水炉配管用弁の弁箱弁座、あるいは、弁体弁座の
一方の弁座表面がCr−Ni−Mo−Fe系のFe基か
らなり、他方の弁座表面がNi−Cr−B−Si−C−
W−Fe系のNi基合金の組合せからなることを特徴と
する軽水炉配管用弁。 2、特許請求項第1項のFe基合金は重量比でCr20
〜30%、Ni10〜25%、Mo5〜15%、W1〜
5%、C1.0%以下、及び残部Feの化学組成をもつ
ことを特徴とする軽水炉配管用弁。 3、特許請求項第1項のNi基合金は重量比でCr7〜
15%、B0.2〜1.0%、Si3〜7%、Fe2〜
5%、W1.5〜2.5%、C0.7〜1.2%及び残
部Niの化学組成をもつことを特徴とする軽水炉配管用
弁。 4、特許請求項第1項のFe基合金は重量比でCr20
〜30%、Ni10〜25%、Mo5〜15%、W1〜
5%、C1.0%以下及び残部Fe、Ni基合金は重量
比でCr7〜15%、B0.2〜1.0%、Si;3〜
7%、Fe2〜5%、W1.5〜2.5%、C;0.7
〜1.2%及び残部Niの化学組成をもち、溶接、ロー
付及び拡散接合で弁座を形成することを特徴とする軽水
炉配管用弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP64000321A JPH02182854A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 軽水炉配管用弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP64000321A JPH02182854A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 軽水炉配管用弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02182854A true JPH02182854A (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=11470645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP64000321A Pending JPH02182854A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 軽水炉配管用弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02182854A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011013164A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | 水圧制御ユニットのスクラム弁 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP64000321A patent/JPH02182854A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011013164A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | 水圧制御ユニットのスクラム弁 |
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