×
16.11.2019
219.017.e330

РАДИАЦИОННО-СТОЙКИЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ ДЛЯ ЛИТЬЯ КОНТЕЙНЕРОВ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии, а именно к разработке радиационно-стойкого аустенитного чугуна с шаровидным графитом, и может быть использовано для изготовления крупногабаритных отливок контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. Радиационно-стойкий чугун с шаровидным графитом для литья контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива содержит, мас.%: углерод 3,6-3,9; кремний 2,0-2,4; марганец 0,15-0,35; никель 0,5-1,0; магний 0,05-0,09; гадолиний 0,25-0,50; фосфор 0,01-0,03; сера 0,010-0,015; железо - остальное. Чугун характеризуется высокой коррозионной стойкостью в условиях воздействия радиоактивного облучения. Снижается трудоемкость последующей механической обработки литья при изготовлении фасонных крупногабаритных изделий, требующих высокой точности конечных геометрических размеров. 1 табл., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии, а именно к радиационно-стойким аустенитным чугунам с шаровидным графитом, и может быть использовано для изготовления крупногабаритных отливок контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива.

Известен аустенитный чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь, хром, ванадий, магний, кальций, церий и железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,0; кремний 2,4-3,2; марганец 3,0-4,0; никель 9,4-11,0; медь 6,5-7,5; хром 0,3-0,5; ванадий 0,01-0,03; магний 0,03-0,05; кальций 0,03-0,05; церий 0,01-0,03; железо остальное.

(RU 2337170, С22С 37/04, опубликовано 27.10.2008)

Однако известный аустенитный чугун с шаровидным графитом при высокой коррозионной стойкости не обладает достаточной способностью поглощать нейтронное излучение, что делает его непригодным для изготовления отливок контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива.

Наиболее близким по технической сущности является радиационно-стойкий аустенитный чугун с шаровидным графитом для изготовления отливок корпусов контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. Известный радиационно-стойкий чугун с шаровидным графитом содержит углерод, кремний, марганец, никель, медь, хром, ванадий, магний, кальций, церий, бор, барий, гадолиний, железо и сопутствующий примеси: серу, фосфор, кобальт; при следующих соотношениях компонентов, мас. %: углерод 2,5-3,5; кремний 1,8-2,6; марганец 1,5-2,5; никель 9,4-11,0; медь 6,0-7,0; хром 0,06-0,10; ванадий 0,06-0,10; магний 0,03-0,05; кальций 0,01-0,03; церий 0,01-0,03; бор 0,006-0,10; барий 0,01-0,15; гадолиний 0,6-3,0; сопутствующие примеси: сера 0,004-0,01; фосфор 0,004-0,04; кобальт 0,002-0,12; железо остальное.

(RU 2465363, С22С 37/04, опубликовано 15.08.2011)

Известный радиационно-стойкий чугун обладает высокой коррозионной стойкостью в условиях воздействия радиоактивного облучения, однако может использоваться для отливки изделий простой геометрической формы (корпусов контейнеров для хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива), не требующих значительной последующей механической обработки.

Задачей изобретения и его техническим результатом является создание радиационно-стойкого чугуна с шаровидным графитом, обеспечивающего высокую коррозионную стойкость в условиях воздействия радиоактивного облучения и снижающего трудоемкость последующей механической обработки литья при изготовлении фасонных крупногабаритных изделий, требующих высокой точности конечных геометрических размеров.

Технический результат достигается тем, что радиационно-стойкий чугун с шаровидным графитом для литья контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива содержит углерод, кремний, марганец, никель, магний, гадолиний, фосфор, серу и железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,6-3,9; кремний 2,0-2,4; марганец 0,15-0,35; никель 0,5-1,0; магний 0,05-0,09; гадолиний 0,25-0,50; фосфор 0,01-0,03; сера 0,010-0,015; железо остальное.

Содержание углерода 3,6-3,9 мас. %, кремния 2,0-2,4 мас. % и марганца 0,15-0,35 мас. % и никеля 0,5-1,0 мас. % достаточно для обеспечения требуемых механических характеристик, а фосфора 0,01-0,03 мас. % - для обеспечения жидкотекучести чугуна.

Содержание гадолиния 0,25-0,50 мас. % в составе чугуна по изобретению достаточно для обеспечения требуемого уровня поглощения им радиационного излучения отработанного ядерного топлива без снижения коррозионной стойкости. Содержание углерода 3,6-3,9 мас. %, кремния 2,0-2,4 мас. % и марганца 0,15-0,35 мас. %, никеля 0,5-1,0 мас. % и фосфора 0,01-0,03 мас. % достаточно для обеспечения требуемых механических характеристик.

Ввод более 0,50% гадолиния в состав предлагаемого чугуна с шаровидным графитом способствует образованию в его металлической основе твердых карбидов, которые существенно повышают его износостойкость и, соотвественно, трудоемкость последующей механической обработки отливок.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером.

Выплавку чугуна проводят в индукционных или дуговых электропечах с использованием стандартных шихтовых материалов. После расплавления шихты чугун перегревают до 1450-1470°С, причем сплав гадолиния (30%) с кремнием и никель-магниевую лигатуру кладут на дно разливочного ковша перед выпуском жидкого металла из печи. После обработки расплава с его поверхности скачивают образовавшегося шлака. Результатом является низколегированный ферритный чугун по изобретению, имеющий включения шаровидного графита.

Чугун по изобретению использовали для литья секций контейнера хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива, выполненных в виде цельнолитого цилиндра с центральным цилиндрическим вертикальным отверстием и несколькими вертикальными шестигранными отверстиями высокой точности для размещения тепловыделяющих сборок с отработавшим ядерным топливом. После охлаждения секции контейнера подвергали механической обработке.

В таблице приведены химический состав чугуна по изобретению, а также параметры механической обработки, оцененные по скорости резания, подачи резца и глубины резания. Пункты 1-3 относятся к чугуну по изобретению, а п. 4 - к известному чугуну по наиболее близкому аналогу.

Из представленных данных видно, что чугун по изобретению обеспечивает достижение поставленного результата: снижение трудоемкости механической обработки.

Радиационно-стойкий чугун с шаровидным графитом для литья контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, магний, гадолиний, фосфор, серу и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,6-3,9; кремний 2,0-2,4; марганец 0,15-0,35; никель 0,5-1,0; магний 0,05-0,09; гадолиний 0,25-0,50; фосфор 0,01-0,03; сера 0,010-0,015; железо - остальное.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 24.
29.12.2017
№217.015.f6d5

Способ производства стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству углеродсодержащих высококачественных сталей, таких как корпусные, роторные, высокопрочные, броневые, подшипниковые, инструментальные, специальные. Способ включает выплавку металла с содержанием углерода более 0,03 мас. %,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639080
Дата охранного документа: 19.12.2017
20.01.2018
№218.016.0f54

Теплостойкая и радиационно-стойкая сталь

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к сталям для основного оборудования атомных энергетических установок. Теплостойкая радиационно-стойкая сталь содержит, мас. %: углерод 0,10-0,20; кремний 0,02-0,12; марганец 0,02-0,12; хром 1,70-2,10; никель 3,2-5,00; молибден 0,35-0,70;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633408
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.1512

Способ получения титансодержащих металлических порошков

Изобретение относится получению титансодержащих металлических порошков. Способ включает травление слитков титансодержащего металлического материала, промывку, гидрирование слитков, измельчение полученного гидрида в порошок, дегидрирование полученного порошка гидрида путем термического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634866
Дата охранного документа: 07.11.2017
20.01.2018
№218.016.1575

Теплостойкая и радиационно-стойкая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к теплостойким радиационно-стойким сталям, используемым для изготовления основного оборудования атомных энергетических установок. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,10-0,20, кремний 0,02-0,40, марганец 0,02-0,6, хром 2,0-2,5, никель 1,25-2,0,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634867
Дата охранного документа: 07.11.2017
20.01.2018
№218.016.16f6

Модификатор для получения чугуна с шаровидным графитом

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов, используемых в производстве легированных чугунов с шаровидным графитом. Модификатор содержит, мас.%: магний 2,0-9,0; церий 6,0-12,0; железо ≤ 1,5; барий 4,0-10,0; алюминий 2,0-4,0; никель остальное....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635647
Дата охранного документа: 14.11.2017
20.01.2018
№218.016.178a

Способ определения сдвига критической температуры хрупкости сталей для прогнозирования охрупчивания корпусов реакторов типа ввэр

Изобретение относится к методам испытаний конструкционных материалов, преимущественно для прогнозирования ресурсоспособности сталей, работающих в зонах нейтронного облучения объектов атомной техники. Способ определения сдвига критической температуры хрупкости сталей включает изготовление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635658
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.19b6

Жаропрочный сплав на основе никеля для литья сопловых лопаток газотурбинных установок

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным жаропрочным коррозионностойким сплавам на основе никеля, и может быть использовано для изготовления литьем сопловых (направляющих) лопаток газотурбинных установок с равноосной и монокристаллической структурами, работающих в агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636338
Дата охранного документа: 22.11.2017
10.05.2018
№218.016.3e9a

Хладостойкая сталь

Изобретение относится к сталям для изготовления конструкций оборудования хранения, транспортировки и переработки сжиженных углеводородов и изделий, работающих при криогенных температурах -120°С - -196°С. Сталь содержит 0,03-0,07 мас. % углерода, 0,02-0,20 мас. % кремния, 0,02-0,30 мас. %...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648426
Дата охранного документа: 26.03.2018
29.01.2019
№219.016.b512

Жаропрочный коррозионно-стойкий сплав на основе никеля для литья крупногабаритных рабочих и сопловых лопаток газотурбинных установок

Изобретение относится к металлургии, в частности, к литейным жаропрочным коррозионно-стойким сплавам на основе никеля и может быть использовано для изготовления литьем с равноосной структурой крупногабаритных толстостенных рабочих и сопловых лопаток газотурбинных установок (ГТУ), работающих при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678353
Дата охранного документа: 28.01.2019
29.01.2019
№219.016.b525

Жаропрочный сплав на основе никеля для литья рабочих лопаток газотурбинных установок

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным жаропрочным коррозионностойким сплавам на основе никеля, и может быть использовано для изготовления литьем деталей горячего тракта газотурбинных установок, например рабочих лопаток газовой турбины с равноосной или монокристаллической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678352
Дата охранного документа: 28.01.2019
Показаны записи 1-10 из 55.
10.03.2013
№216.012.2e1c

Сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления массивных изделий, в частности валов роторов турбогенераторов. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,20-0,23, кремний 0,01-0,07, марганец 0,3-0,4, хром 1,45-1,60, никель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477335
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f64

Полый слиток

Изобретение относится к металлургии. Слиток имеет расширяющуюся кверху стенку с конусностью φ и кольцевую прибыль по всему верхнему периметру слитка. При Н/Т≥1 конусность стенки φ на расстоянии 2Т от торца слитка составляет 5-6%, а толщина тела кольцевой прибыли Т составляет 1,1T (1+1/а) или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477667
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.30c1

Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм (варианты)

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная термостойкая краска содержит наполнитель, бентонит и воду. В качестве наполнителя краска содержит цирконовый и хромитовый порошки при следующем содержании компонентов, мас.%: цирконовый 25-35, хромитовый 40-50, бентонит 2,5-4,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478019
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.04.2013
№216.012.3710

Способ электрошлакового переплава

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке слитков электрошлаковым переплавом расходуемых электродов. Способ включает переплав расходуемого электрода на переменном токе с наложением на шлаковую и металлическую ванны переменного электромагнитного поля. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479649
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.07.2013
№216.012.5388

Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей

Изобретение относится к литейному производству. Способ включает подогрев песка до температуры 18-25°C, приготовление формовочной смеси, подачу ее в оснастку и формирование облицовочного слоя с помощью контрмодельной решетки. При формировании облицовочного слоя осуществляют отсос воздуха из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486987
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.544b

Способ электрошлакового переплава

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке слитков электрошлаковым переплавом расходуемых электродов. В способе используют по меньшей мере две затравки, которые выполняют в виде цилиндра или параллелепипеда, изолируют от корпуса кристаллизатора и размещают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487182
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.11.2013
№216.012.7e1e

Способ электрошлакового переплава и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковом переплаве расходуемого электрода для выплавления слитка. Датчики уровня шлаковой ванны размещают в стенке кристаллизатора, а переплав осуществляют с использованием дополнительного источника питания и двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497959
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.8570

Способ производства стали

Изобретение относится к области металлургии и может найти применение при выплавке и внепечной обработке конструкционных сталей различных марок. Способ включает выплавку в дуговой печи полупродукта, выпуск расплава в ковш, присадку твердо-шлаковой смеси и легирующих, обработку расплава основным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499838
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8571

Способ производства стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с низким содержанием углерода, преимущественно для нужд энергетики и создания оборудования, работающего в условиях сверхкритических параметров пара. Способ включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499839
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.8946

Способ модифицирования чугуна с шаровидным графитом

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к модифицированию легированного чугуна с шаровидным графитом, который используют в качестве быстроизнашивающихся деталей, например, мелющих элементов рудо- и углеразмольных мельниц. Способ включает засыпку на зеркало...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500824
Дата охранного документа: 10.12.2013
+ добавить свой РИД