专利名称：用于核燃料包复层的含铌锆合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及有优良的耐腐蚀性能的含铌锆(Zr)合金。特别是涉及用于核燃料包复层或包复层的含铌锆合金。
由于其较小的中子吸收横截面、出色的耐腐蚀性和良好的机械强度，锆合金被广泛用作燃料棒的包复层和核反应堆堆芯的结构元件。众所周知，铌除了能用于改进耐腐蚀性和降低对氢的吸收，还能用于提高机械强度和蠕变特性。因此，最近开发的用于核燃料包复层的锆合金其特征在于含有铌。然而，由于锆合金中的铌含量过剩会影响耐腐蚀性和氢的吸收，而锆合金中的铌含量过剩又取决于合金的加工条件，因此需要优化热处理条件。
作为用于核燃料包复层的含铌锆合金的现有技术，US5,254,308公开了一种锆合金，其中降低了锡的含量，并且含有铌和铁以保持该合金的强度。该合金包含0.45-0.75重量％(一般0.6重量％)的锡，0.4-0.53重量％(一般0.45重量％)的铁，0.2-0.3重量％(一般0.25重量％)的铬，0.3-0.5重量％(一般0.45重量％)的铌，0.012-0.03重量％(一般0.02重量％)的镍，50-200ppm(一般100ppm)的硅和1000-2000ppm(一般1600ppm)的氧。并且铁/铬比是1.5，铌的含量根据铁的含量来决定，其中铌的含量会影响氢的吸收。通过控制铌、硅、碳和氧的量可获得具有良好耐腐蚀性和强度的合金。
为了提高耐腐蚀性和氢吸收抗性，US5,334,345公开的合金包含1.0-2.0wt％的锡，0.07-0.70重量％的铁，0.05-0.15重量％的铬，0.16-0.40重量％的镍，0.015-0.03重量％(一般0.015-0.20重量％)的铌，0.002-0.05重量％(一般0.015-0.05重量％)的硅和900-1600ppm的氧。
US5,336,690中主要是控制锡、氮和铌的量，其公开的合金中包含0-1.5重量％(一般0.6重量％)的锡，0-0.24重量％(一般0.12重量％)的铁，0-0.15重量％(一般0.10重量％)的铬，0-2300ppm的氮，50-200ppm(一般100ppm)的硅，0-1600ppm(一般1200ppm)的氧和0-0.5重量％(一般0.45重量％)的铌。
公开于US5,211,774中的锆合金被研制用来提高在中子照射环境中的延展性、蠕变强度和耐腐蚀性，该合金包含0.8-1.2wt％的锡，0.2-0.5重量％(一般0.35重量％)的铁，0.1-0.4重量％(一般0.25重量％)的铬，0-0.6重量％的铌，50-200ppm(一般50ppm)的硅和90-1800ppm(一般1600ppm)的氧。其目的在于通过控制硅的量，减少氢的吸收，并降低随着合金加工条件的变化耐腐蚀性变化的程度。
EP195,155公开的锆合金包含0.1-0.3wt％的锡，0.05-0.2重量％的铁，0.05-0.4重量％的铌，0.03-0.1重量％的铬、镍或铬和镍，和一层双联式燃料包复层。在该合金中，铁+铬+镍的量不能超过0.25％并且氧的含量在300-1200ppm。
为了提高在剧烈燃烧中的耐腐蚀性，EP468,093或US5,080,861公开了一种锆合金，包含0-0.6wt％的铌，0-0.2重量％的锑，0-0.2重量％的碲，0.5-1.0重量％的锡，0.18-0.24重量％的铁，0.07-0.13重量％的铬，900-2000ppm的氧，0-70ppm的镍和0-200ppm的碳。在该合金中，沉淀物的大小限制在1200-1800埃，并且还可包括最多0.2重量％的铋(Bismuth)代替碲(Tellurium)或锑(Antimony)。
EP345,531中提出一种与上述专利具有相似组成的锆合金。该合金包含0-0.6wt％的铌，0-0.1重量％的钼，1.2-1.7重量％的锡，0.07-0.24重量％的铁，0.05-0.13重量％的铬，0-0.08重量％的镍和900-1800ppm的氧。
EP532,830中的锆合金提高了耐腐蚀性、在辐照下的稳定性、机械强度和蠕变抗性。该合金包含0-0.6wt％的铌，0.8-1.2重量％的锡，0.2-0.5重量％(一般0.35重量％)的铁，0.1-0.4重量％(一般0.25重量％)的铬，50-200ppm(一般100ppm)的硅；和900-1800ppm(一般1600ppm)的氧。
FR2,624,136中的锆合金含有铌和钒，该合金包含0.1-0.35wt％的铁，0.1-0.4重量％的钒，0.05-0.3重量％的氧，0-0.25重量％的锡和0-0.25重量％的铌并且钒/铁比大于0.5。这一专利还公开了该合金的最佳制造方法。
为了提高机械强度和结点的耐腐蚀性，JP 62,180,027公开的锆合金含有1.7-2.5wt％的铌，0.5-2.2重量％的锡，0.04-1.0重量％的铁。在该合金中，铁和钼的含量限于0.2-1.0重量％。
为了提高结点的耐腐蚀性，JP 2,213,437除了锆-锡-铁-钒合金外还公开了一种含铌合金。该合金含有0.25-1.5重量％的锆合金，0.15-1.0重量％的铌和铁，和0.25-1.5重量％的锆合金，0.5-1.0重量％的铌，0.05-0.15重量％的锡和镍。
JP 62,207,835公开了一种基于锆-铌-锡的合金，该合金含有0.2到2.0重量％的锆，0.5到3.0重量％的铌，900到2500 ppm的锡和氧。
JP 62,297,449公开了一种合金组合物，为了改善其耐腐蚀性，延展性和强度，其含有1到2.5重量％的铌，0.5到2.0重量％的锡，0.1到1.0重量％的钼，钼+铌的范围为1.5到2.5重量％，并且在α+β或β区采用了固溶处理。
在JP 62,180,027中提出了一种锆合金，除了含有铁外，其组成与上述专利的类似。合金含有1.7到2.5重量％的铌，0.5到2.0重量％的锡，0.04到1.0重量％的铁和0.2到1.0重量％的钼，其中铁和钼的总量为0.2到1.0重量％。
USP 4,863,685,4,986,975,5,024,809和5,026,516公开了一种锆合金，该合金含有0.5到2.0重量％的锡，和其它0.5到1.0重量％的溶质元素。所述合金含有0.09到0.16重量％的氧。尤其，在USP 4,863,685公开的合金含除了锡之外的其它溶质元素，例如，钼，碲和它们的混合，或铌-碲，铌-钼。在USP 4,986,975公开的合金组合物含有溶质元素，例如0.24到0.40重量％的铜、镍、铁等，在合金中所含的铜应大于0.05重量％。
在USP 5,024,809和5,026,516公开的合金，含有钼，铌，碲等作为溶质元素。溶质元素的量被限制在0.5到1.0重量％，与USP 4,863,685的相同。添加0.5到2.5％重量的铋或铋+锡。
USP 4,938,920公开了一种合金，与锆合金-4相比，其耐腐蚀性更好，其中，锡的量降低到0到0.8重量％，钒为0到0.3重量％，铌为0到1重量％。在该合金中，加入0.2到0.8重量％的铁，0到0.4重量％的铬，铁、铬和钒的总量限制在0.25到1.0重量％。另外，氧的量为1000到1600ppm。合金含有0.8重量％的锡-0.22重量％的铁-0.11重量％的铬-0.14重量％的氧，0.4重量％铌-0.67重量％铁-0.33重量％铬-0.15重量％的氧，0.75重量％的铁-0.25重量％的钒-0.1重量％的氧或0.25重量％的锡-0.2重量％的铁-0.15％钒-0.1重量％的氧，在400℃蒸气条件下200天表现出比锆合金-4高60％的耐腐蚀性和与锆合金-4类似的抗张强度。
在USP 4,963,323或JP 1,188,646中对先前的锆合金-4的合金组成进行了改动，研制一种具有改善的耐腐蚀性的用于核燃料包复层的材料。即，将锡的量降低。加入铌作为补偿，控制合金中氮的量低于60ppm。锆合金含0.2到1.15重量％的锡，0.19到0.6重量％的铁(优选0.19到0.24重量％)，0.07到0.4重量％的铬(优选0.07到0.13重量％)，0.05大0.5重量％的镍，低于60ppm的氮。
另外，在USP 5,017,336中通过添加铌、钽、钒和钼改变锆合金-4的组成。具体说来，锆合金含有0.2到0.9重量％的锡，0.18到0.6重量％的铁，0.07到0.4重量％的铬，0.05到0.5重量％的铌，0.01到0.2重量％的钽，0.05到1重量％的钒，0.05到1重量％的钼。
USP 5,196,163或JP 63,035,751公开的锆合金，其组成也与锆合金-4基本相似，含有钽和锡，铁和镍，可选含有铌。合金含有0.2到1.15重量％的锡，0.19到0.6重量％的铁(优选0.19到0.24重量％)，0.07到0.4重量％的铬(优选0.07到0.13重量％)，0.01到0.2重量％的钽，0.05到0.5重量％的铌和低于60ppm的氮。
在FRP 2,769,637中公开的锆合金与上述合金的组成类似。具体说来，该合金含有0.2到1.7重量％的锡，0.18到0.6重量％的铁，0.07到0.4重量％的铬，0.05到1.0重量％的铌，和可选0.01到0.1重量％的钽，以及低于60 ppm的氮。另外，热处理变量取决于所述的组成。
USP 5,560,790公开了含0.5到1.5重量％的铌，0.9到1.5重量％的锡，0.3到0.6重量％的铁，0.005到0.2重量％的铬，0.005到0.04重量％的碳，0.05到0.15重量％的氧和0.005到0.015重量％的硅。限制锆(铌，铁)，锆(铁，铬，铌)和(锆，铌)铁沉淀物之间的距离0.20到0.40微米，限制含铁沉淀物的体积为沉淀物总体积的60％。
JP 5,214,500公开用来改善耐腐蚀性和沉淀物大小的合金组合物。该合金组合物含有0.5到2.0重量％的锡，0.05到0.3重量％的铁，0.05到0.3重量％的铬，0.05到0.15重量％的镍，0.05到0.2重量％的氧，0到1.2重量％的铌和其余量的锆，沉淀物的大小被限制在低于0.5微米。
JP 8,086,954公开了在α期热和冷轧过程中的热处理变量，锆合金含有0.4到1.7重量％的锡，0.25到0.75重量％的铁，0.05到0.30重量％的铬，0到0.10重量％的镍，和0到1.0重量％的铌。
JP 8,114,688中公开了双联式锆合金，其内层由锡-铁-铬-镍合金形成，含有0.05到0.75重量％的铌和0到0.02重量％的硅，用来降低应力腐蚀开裂和氢吸收造成的二次腐蚀。
JP 9,111,379公开了的锆合金含0.5到1.7重量％的锡，0.1到0.3重量％的铁，0.05到0.2重量％的铬，0.05到0.2重量％的铜，0.01到1.0重量％的铌，0.01到0.20重量％的镍，该合金能防止结节腐蚀。
JP 10,273,746公开了具有改善的可加工性和耐腐蚀性的锆合金，该合金含有0.3到0.7重量％的锡，0.2到0.25重量％的铁，0.1到0.15重量％的铬，和0.05到0.20重量％的铌。
在EP 198,570中，在锆-铌合金中的铌的量被限制在1到2.5重量％，并建议了热处理的温度。在该专利中，含有铌的第二相应当均匀分布，大小应当低于800埃。
USP 5,125,985中公开的合金含有0.5到2.0重量％的铌，0.7到1.5重量％的锡，选自铁，镍和铬的一种或多种元素，其量为0.07到0.28重量％。根据制造方法可以控制蠕变强度。这里，该制造方法的特征在于引入β-淬火热处理。
如上所述，现有技术中用于核燃料包复层的锆合金的特征在于含有铌，以改善耐腐蚀性。然而，考虑到恶劣的操作环境，使用锆合金作为核燃料包复层就受到限制。因此，就需要研制一种先进的具有出色的耐腐蚀性和较高的强度的锆合金。
我们，本发明的发明人，一直在从事增强新型锆合金-4的耐腐蚀性，从而发展出一种含铌的锆合金，通过添加少量铁，钼，铜，锰等来改善锆合金的耐腐蚀性。
本发明的目的是提供具有出色的耐腐蚀性的新型锆合金组合物。
本发明的另一个目的是提供用于核燃料包复层的锆合金。
为了达到上述目的，本发明提供了一种先进的具有出色的耐腐蚀性的含铌锆合金。
特别是，本发明提供了含铌的锆合金；选自铁，钼，铜，锰和铬的一种或多种元素；氧；硅；和其余量的锆。另外，可选含有锡。
在本发明的实施方案中，提供了一种锆合金，该合金含有0.8到1.2重量％的铌；选自铁，钼，铜，和锰的一种或多种元素，其含量各是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
在本发明的另一个实施方案中，也提供了一种锆合金，该合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡(Sn)；一种选自铁，钼，铜，和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
在本发明的另外一个实施方案中，也提供了一种锆合金，该合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁，一种选自铬(Cr)，钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
在本发明的另外一个实施方案中，还提供了一种锆合金，该合金含有0.3到1.2重量％的铌；0.4到1.2重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
优选实施方案的描述通过包含少量的铁，钼，铜，锰等改善了本发明的含铌锆合金的机械强度和耐腐蚀性，尤其是耐腐蚀性。
对于高燃烧燃料包复层，主要考虑腐蚀加速和辐照蠕变，尤其是前者。因此，本发明主要旨在改善锆合金的耐腐蚀性。
在选择合金元素时要考虑锆的中子效应，生产成本，可加工性，和熔合特性。另外，基于目前的出版文献详细评价每种合金元素对耐腐蚀性，氢吸收性，机械特性和蠕变特性的影响，也详细评价了其它元素的影响。根据上述决定锆合金元素和每种合金元素的量。然后，本发明人构造了具有出色的耐腐蚀性和高强度的锆-合金组合物。特别是，通过加入少量的铁，钼，铜，锰等改善了耐腐蚀性。
本发明提供了一种锆合金，该合金含有0.8到1.2重量％的铌；选自铁，钼，铜和锰的一种或多种元素，含量各为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
该合金优选含有，0.8到1.2重量％的铌；一种选自铁，钼，铜和锰的元素，其含量为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
另外，该合金含有0.8到1.2重量％的铌；0.1到0.3重量％的铁；一种选自钼，铜和锰的元素，其含量为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，本发明还提供了一种锆合金，含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡(Sn)；一种选自铁，钼，铜，和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
该锆合金优选含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
另外，该锆合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，本发明还提供了一种锆合金，该合金含有1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁，一种选自铬(Cr)，钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，本发明还提供了一种锆合金，该合金含有0.3到1.2重量％的铌；0.4到1.2重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
该锆合金优选含有0.6到1.0重量％的铌；0.4到0.8重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
另外，该锆合金含有0.8到1.2重量％的铌；0.8到1.2重量％的锡；0.2到0.4重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
此外，该锆合金含有0.3到0.5重量％的铌；0.6到1.0重量％的锡；0.2到0.5重量％的铁，0.1到0.3重量％的钼；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
下面详细描述本发明的每一种合金元素的组成范围的特性和临界性。
(1)铌(Nb)已知铌能稳定锆的β-相，据认为当加入低于0.5重量％的铌时，该材料的耐腐蚀性和可加工性得到提高。然而，也有人认为，当加入1.0重量％的铌时，锆合金具有出色的耐腐蚀性。另外，已知铌能够改善氢吸收性和强度。因为含有较高浓度铌的合金对热处理条件敏感，在本发明中加入的铌小于1.8重量％。
(2)锡(Sn)锡稳定锆的α-相，并增加锆合金的强度。只含有少量的锡，就不能达到所需的强度和蠕变抗性。相反，基于耐腐蚀性优选降低锡的量。本发明人同时考虑强度和耐腐蚀性确定了锡的量。特别是降低了锡的量以提高耐腐蚀性，同时需要加入其它替换的合金元素代替锡来保持强度。在本发明中的锡的量基于铌的量来控制，在本发明中加入的锡的量小于1.2％。
(3)铁(Fe)已知铁能够增加耐腐蚀性，据认为当加入0.1到0.6重量％的铁时通常能增加耐腐蚀性。另外，已知铁对机械特性和氢吸收性有影响。因此，在本发明铁的量被限制在0.1到0.5重量％。
(4)铬(Cr)
已知铬能够象铁一样增加耐腐蚀性，在本发明铬优选的量被限制在0.1到0.3重量％。
(5)钼(Mo)已知钼能够改善耐腐蚀性和强度。钼的量小于0.05重量％影响耐腐蚀性，大于0.5重量％影响强度。因此，优选加入的钼为0.1到0.3重量％。
(6)铜(Cu)和锰(Mn)已知铜和锰能够改善耐腐蚀性，尤其是在加入的量较少时。因此，铜和锰的量各被限制在0.1到0.3重量％。
(7)氧(O)通过固溶硬化工艺，氧能改善合金的机械强度。然而，当大量加入氧时可加工性就降低。因此，通常加入600到1400ppm的氧。
(8)硅(Si)加入80到120ppm的硅以降低氢吸收性和延迟腐蚀速率的过渡时间。
本发明的含铌锆合金具有优良的耐腐蚀性。因此，本发明的锆合金能被用作燃料棒包复层，间隔网，和其它在核电站反应堆芯的结构元件。使用本发明的锆合金作上述结构元件的材料，有可能达到在高温燃烧的核燃料棒的完整性，延长使用寿命。
根据下面的实施例可以更好地理解本发明，但该实施例只是用来进行说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1-22锆合金1-22的制备制备具有下表1组成的锆合金。下表1列出了通过化学分析测定的本发明的锆合金的化学组成。
表1锆合金的组分
制造过程如下。
(1)金属锭的制备使用真空电弧熔解(VAR)方法把表1中列出的合金组合物熔化到400g金属珠中制备金属锭。重复该工艺5次，以防止杂质偏析和合金元素的不均匀分散。
在直径70mm的水冷式铜炉中，真空度约2×10-1托，电流1,000A和冷却水压1kgf/cm2的条件下进行熔化过程。将炉室压力降低到1×10-5托，并用氩气充满炉室，避免合金在熔化过程中氧化。熔化后，保持炉室压力在1×10-4托，通过氩气流冷却炉室，避免样品表面在冷却过程中被氧化。
(2)β-加热处理通过对处于β-区的金属锭固溶处理进行β-加热处理以均匀化合金组合物。用厚度为1mm的不锈钢将样品进行包复层，在1050℃加热20分钟，然后在水中冷却，以避免氧化样品。然后，将样品在80℃充分干燥24小时，以去除在包复层中残留的水。
(3)热轧和热处理通过使用100吨大小的辊轧机进行热轧。将样品在650℃预加热20分钟后，在一个通道碾轧使其厚度减少70％。热轧后，除去包复层，使用酸洗液(HF∶浓HNO3:H2O=5∶45∶50(v/v/v))去除在β-处理或热轧中形成的氧化层。另外，在酸洗后使用电线刷完全机械去除部分残留的氧化物。
(4)冷轧和热处理把样品在590℃下退火30分钟，以消除热轧后残留的应变，并防止样品在冷加工时发生断裂。首先使用一个70吨大小的碾轧机将样品冷轧在一个通道将其厚度减少约0.5mm(厚度减少约50％)。在第一次冷轧后，将样品退火使之在580℃重结晶。进行两次冷轧，厚度分别降低45％和50％。最后在470℃热处理样品3小时以释放应力。
实验实施例腐蚀检测用锆合金片制备15×25×0.7mm的样品，抛光到800细度，并用溶液(HF∶浓HNO3∶H2O=5∶45∶50(v/v/v))酸洗。
在高压釜360℃水气(189.9Mpa)，360℃ 70ppm的LiOH水溶液和400℃蒸汽(10.3 Mpa)下100-250天进行腐蚀测定。通过测定腐蚀样品的增重定量评估腐蚀速率。使用被用作核燃料包复层的常规的锆合金-4作为对比。腐蚀结果列于下表2中。
表2腐蚀检测
从表2中可以看到，与现存的锆合金-4相比，本发明的锆合金表现出较好的耐腐蚀性。在高压釜360℃水气下100天、120天、和250天，受腐蚀的锆合金-4的增重分别是50、74、94 mg/dm2。相反，本发明腐蚀的锆合金增重比锆合金-4低。可以确定，除了在水气外本发明的锆合金在LiOH水溶液和蒸汽中也表现出出色的耐腐蚀性。特别是，当实验时间增加时，锆合金-4与本发明的锆合金的增重差异也随之增加。这就是说，与现存的锆合金-4相比，本发明的高合金的耐腐蚀性更长。
已经举例描述了本发明，应当理解到使用的术语是为了说明本发明的特性，而不是要限制本发明。根据上述说明可以对本发明进行许多修改和变化。因此，应当理解到在待审批的权利要求书范围内，也可以另外实行本发明，而不象具体描述的那样。
权利要求
1．一种锆合金，其特征在于含有如下组分0.8到1.2重量％的铌；选自铁，钼，铜和锰的一种或多种元素，其含量各是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
2．如权利要求1所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分0.8到1.2重量％的铌；一种选自铁，钼，铜和锰的元素，其含量为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
3．如权利要求1所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分0.8到1.2重量％的铌；0.1到0.3重量％的铁；一种选自钼，铜和锰的元素，其含量为0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
4．一种锆合金，其特征在于该合金含有如下组分1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；一种选自铁，钼，铜，和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
5．如权利要求4所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
6．如权利要求4所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
7．一种锆合金，其特征在于该合金含有如下组分1.3到1.8重量％的铌；0.2到0.5重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁；一种选自铬，钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
8．一种锆合金，其特征在于该合金含有如下组分0.3到1.2重量％的铌；0.4到1.2重量％的锡；0.1到0.5重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
9．如权利要求8所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分0.6到1.0重量％的铌；0.4到0.8重量％的锡；0.1到0.3重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
10．如权利要求8所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分0.8到1.2重量％的铌；0.8到1.2重量％的锡；0.2到0.4重量％的铁，一种选自钼，铜和锰的元素，其含量是0.1到0.3重量％；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
11．如权利要求8所述的锆合金，其特征在于该合金含有如下组分0.3到0.5重量％的铌；0.6到1.0重量％的锡；0.2到0.5重量％的铁，0.1到0.3重量％的钼；600到1400ppm的氧；80到120ppm的硅；和其余量的锆。
全文摘要
用于核燃料包复层的有优良的耐腐蚀性的合铌锆合金。包括如下重量组成:铌0.8—1.2%、选自铁,钼,铜,和锰的一种或多种元素,含量各是0.1—0.3%;或铌1.3—1.8%、锡0.2—0.5%、一种选自铁,钼,铜,锰的元素,为0.1—0.3%;或铌1.3—1.8%、锡0.2—0.5、铁0.1—0.3%、一种选自铬,钼,铜和锰的元素,为0.1—0.3%;或铌0.3—1.2%、锡0.4—1.2%、铁0.1—0.5%、一种选自钼,铜和锰的元素,为0.1—0.3%,其余成分为氧600—1400ppm;硅80—120ppm;和其余量的锆。
文档编号C22C16/00GK1305018SQ00102990
公开日2001年7月25日 申请日期2000年3月14日 优先权日1999年11月22日
发明者郑龙焕, 白种爀, 崔秉权, 金敬镐, 李明镐, 朴相允, 南喆, 郑然浩 申请人:韩国原子力研究所, 韩国电力公社