(57)【要約】      （修正有）【課題】安全性が向上され、かつ摺動特性等も良好な軽水炉用弁を提供する。【解決手段】軽水炉用弁１０は、弁箱１１と前記弁箱内に配置された弁体１２とを有する。前記弁箱は、その弁座表面にＣｏ基合金からなる肉盛部１１１を有する。前記弁体は、その弁座表面に、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００である肉盛部１２１を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱と前記弁箱内に配置された弁体とを有する軽水炉用弁であって、
前記弁箱は、その弁座表面にＣｏ基合金からなる肉盛部を有し、前記弁体は、その弁座表面に、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００である肉盛部を有することを特徴とする軽水炉用弁。
【請求項２】
前記Ｃｏ基合金は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．０〜３２．０％、Ｍｏ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｃ：０．７０〜１．４０％、Ｎｉ：０〜３．０％、Ｆｅ：０〜５．０％、Ｍｎ：０〜２．０％、Ｗ：３．０〜６．０％、残部が主としてＣｏからなる化学組成を有することを特徴とする請求項１記載の軽水炉用弁。
【請求項３】
弁箱と前記弁箱内に配置された弁体とを有する軽水炉用弁であって、
前記弁箱は、その弁座表面に、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００である肉盛部を有し、前記弁体は、その弁座表面にＣｏ基合金からなる肉盛部を有することを特徴とする軽水炉用弁。
【請求項４】
前記Ｃｏ基合金は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．０〜３２．０％、Ｍｏ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｃ：０．７０〜１．４０％、Ｎｉ：０〜３．０％、Ｆｅ：０〜５．０％、Ｍｎ：０〜２．０％、Ｗ：３．０〜６．０％、残部が主としてＣｏからなる化学組成を有することを特徴とする請求項３記載の軽水炉用弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は軽水炉に使用される軽水炉用弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軽水炉用弁の弁箱や弁体の弁座部には、耐摩耗性および耐エロージョン性の付与を目的として、Ｃｏ基合金からなる肉盛部が設けられている。しかし、Ｃｏ基合金からなる肉盛部は軽水炉の高温高圧水に接していることから、表面からＣｏが炉水中に溶出しやすい。また、軽水炉用弁の開閉時の摺動によってＣｏ基合金が摩耗し、この摩耗分が炉水中に混入しやすい。これらのＣｏは炉心中に入りＣｏ６０となり、配管、タービン、その他の機器に循環付着して、軽水炉プラント定検作業中の被爆量が下らない原因になると考えられている。
【０００３】
炉水中に入るＣｏ量を低減するために、Ｃｏを含有しないコバルトフリー材の使用が検討されている。例えば、弁箱側の弁座部の肉盛部および弁体側の弁座部の肉盛部の組合せとして、Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系のＦｅ基析出型合金とＣｒ−Ｎｂ−Ｍｏ−Ｎｉ系のＮｉ基合金との組合せが検討されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、このようなものについては、肉盛部の溶接後の析出硬化熱処理が非常に難しい。
【０００４】
また、弁箱側の弁座部の肉盛部および弁体側の弁座部の肉盛部の組合せとして、Ｃｏ基合金とＮｉ基合金との組合せが検討されている（例えば、特許文献２参照）。このようなものによれば、一方の弁座部がコバルトフリー材であるＮｉ基合金からなることから、Ｃｏの溶出を抑制しやすい。しかし、Ｃｏ基合金とＮｉ基合金との組合せについては、Ｎｉ基合金の硬度が必ずしも十分に小さくないことから、Ｃｏ基合金の摺動摩耗を十分に抑制できず、この摩耗分が炉水中に混入しやすい。
【０００５】
さらに、既にプラントに設置されている軽水炉用弁の場合、弁箱側の弁座部の肉盛部を交換するには弁箱を含めた軽水炉用弁全体の一式交換が必要となる。一式交換の場合、軽水炉用弁とこれに接続された配管との切断および溶接等の大作業が必要となるおそれがある。このため、大作業を必要とせずに、被爆量を低減させて安全性を向上させることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１８３７号公報
【特許文献２】特開平８−２４７３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、上記課題を解決するためになされたものであって、炉水中に溶出するＣｏ量を低減して安全性を向上させるとともに、耐摩耗性等も良好な軽水炉用弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の軽水炉用弁は、弁箱と前記弁箱内に配置された弁体とを有する。前記弁箱は、その弁座表面にＣｏ基合金からなる肉盛部を有する。前記弁体は、その弁座表面に、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００である肉盛部を有する。
【０００９】
実施形態の他の軽水炉用弁は、弁箱と前記弁箱内に配置された弁体とを有する。前記弁箱は、その弁座表面に、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００である肉盛部を有する。前記弁体は、その弁座表面にＣｏ基合金からなる肉盛部を有する。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の軽水炉用弁は、弁箱側の弁座部分および弁体側の弁座部分から選ばれる一方の弁座部分の表面にＣｏ基合金からなる肉盛部を有するとともに、他方の弁座部分の表面に所定の組成およびビッカース硬度Ｈｖを有するＦｅ基合金からなる肉盛部を有する。このような肉盛部の組み合わせによれば、炉水中に溶出するＣｏを低減して安全性を向上できるとともに、耐摩耗性等も良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】軽水炉用弁の一実施形態を示す一部断面図。
【図２】軽水炉用弁における弁箱と弁体とを拡大して示す断面図。
【図３】摺動試験における摺動回数と漏洩量との関係を示す図。
【図４】摺動試験における摺動回数と摩擦係数との関係を示す図。
【図５】耐エロージョン試験における試験時間と減重量との結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、軽水炉用弁の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、軽水炉用弁の第１の実施形態を示す一部断面図である。
軽水炉用弁１０は、例えば、弁箱１１、弁体１２、弁棒１３、弁蓋１４、ハンドル１５、およびモータ１６等を有する。弁体１２は、弁箱１１の内部に摺動可能に配置されている。弁体１２には、弁棒１３を介してハンドル１５やモータ１６が接続されている。この軽水炉用弁１０では、ハンドル１５やモータ１６によって弁棒１３を介して弁体１２を上下に移動させることで、弁箱１１内の流路の開閉が可能となっている。
【００１４】
図２は、弁箱１１および弁体１２を拡大して示す断面図である。弁箱１１の上下一対の環状の弁座部分の表面には、それぞれ弁箱シートとしての肉盛部１１１が環状に設けられている。ここで、本実施形態の軽水炉用弁１０では、環状部材１１２の内面に肉盛部１１１を設けて、この肉盛部１１１が設けられた環状部材１１２を弁箱１１の内部に固定する構造としている。このような構造によれば、弁箱１１の内部に直に肉盛部１１１を設ける場合に比べて、肉盛部１１１の形成が容易となることから、弁箱１１の生産性を良好にできる。なお、肉盛部１１１は、必ずしも環状部材１１２に形成されている必要はなく、弁箱１１の内部に直に形成されていてもよい。また、弁箱１１の弁座部分に対向する弁体１２の弁座部分の表面には、それぞれ弁体シートとしての環状の肉盛部１２１が設けられている。
【００１５】
本実施形態の軽水炉用弁１０では、弁箱１１の肉盛部１１１は、Ｃｏ基合金から構成されている。また、本実施形態の軽水炉用弁１０では、弁体１２の肉盛部１２１は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００のものから構成されている。
【００１６】
本実施形態の軽水炉用弁１０では、弁箱１１の肉盛部１１１と、弁体１２の肉盛部１２１との組合せを、Ｃｏ基合金と、所定の化学組成およびビッカース硬度Ｈｖを有するＦｅ基合金との組合せとすることで、弁開閉時に主としてＦｅ基合金側を摩耗させて、Ｃｏ基合金の摩耗を抑制できる。これにより、Ｃｏ基合金の摩耗分が炉水中に混入することを抑制でき、軽水炉プラント定検作業中等の被爆量を低減して安全性を向上できる。また、このような組合せによれば、従来のＣｏ基合金どうしの組合せと同様に耐摩耗性等を良好にできる。
【００１７】
さらに、このような組合せによれば、既に軽水炉プラントに設置されている軽水炉用弁についても、容易に改修を行うことができる。すなわち、既に軽水炉プラントに設置されている軽水炉用弁における弁箱の肉盛部と弁体の肉盛部とがＣｏ基合金どうしの組合せである場合、弁箱の肉盛部はそのままにして、弁体の肉盛部のみを所定の化学組成およびビッカース硬度Ｈｖを有するＦｅ基合金に変更すればよい。
【００１８】
弁箱を交換する場合、弁箱の両側に溶接等によって接続された配管を切断して切り離す必要があるために多大な作業が必要となる。弁箱の構成を従来の構成のままにすることで、このような多大な作業を不要とすることができる。また、弁体は、一般的に点検等のために定期的に弁箱から取り外されることから、このような点検等に合わせて弁体の肉盛部を改修することで、改修のための特別な分解等の作業を不要にすることができる。
【００１９】
以下、Ｆｅ基合金の主要化学成分について説明する。
Ｃｒは、耐食性を維持するために必要な成分である。一方、含有量が過度に多くなると耐摩耗性の低下が生じるおそれがある。従って、Ｃｒ含有量は、２３．０〜２６．０％の範囲とする。
【００２０】
Ｓｉは、硬さや耐摩耗性向上のために添加される。一方、含有量が過度に多くなると溶接割れが発生するおそれがある。従って、Ｓｉ含有量は、３．１〜３．５％の範囲とする。
【００２１】
Ｃは、硬さや耐摩耗性向上およびオーステナイト安定化のために添加される。一方、含有量が過度に多くなると溶接割れ感受性が高くなるおそれがある。従って、Ｃ含有量は、１．１０〜１．３５％の範囲とする。
【００２２】
Ｎｉは、オーステナイト安定化元素として添加されており、溶接性等の改善の効果もみられる。一方、含有量が過度に多くなると、硬さ、および耐摩耗性の低下が生じるおそれがある。従って、Ｎｉ含有量は３．７〜５．０％の範囲とする。
【００２３】
Ｍｎは、オーステナイト安定化元素として添加される。一方、含有量が過度に多くなると溶接割れ感受性が発現するおそれがある。従って、Ｍｎ含有量は４．０〜５．０％の範囲とする。
【００２４】
Ｆｅ基合金は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、Ｂ：０〜０．００２％（但し０．００２％を含まず）、Ｓ：０〜０．０１％（但し０．０１％を含まず）、Ｐ：０〜０．０２０％（但し０．０２０％を含まず）、Ｎ：０〜０．１８％（但し０．１８％を含まず）、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学組成を有することが好ましい。
【００２５】
Ｆｅ基合金部分のビッカース硬度Ｈｖは３８０〜４００である。Ｆｅ基合金部分のビッカース硬度Ｈｖが３８０未満の場合、Ｆｅ基合金部分が過度に摩耗しやすくなり、全体として耐摩耗性の低下が生じるおそれがある。一方、Ｆｅ基合金部分のビッカース硬度Ｈｖが４００を超える場合、Ｃｏ基合金部分が摩耗しやすくなり、Ｃｏ基合金の摩耗分が炉水中に混入するおそれがある。また、Ｆｅ基合金部分のビッカース硬度Ｈｖが上記範囲外となる場合、Ｆｅ基合金部分の形成時に溶接割れなどが発生するおそれがある。
【００２６】
弁体１２の肉盛部１２１、すなわち所定の化学組成およびビッカース硬度Ｈｖを有するＦｅ基合金からなる肉盛部１２１は、例えば、弁体１２の弁座部分の表面に、上記したような所定の化学組成を有する合金粉末を用いて肉盛施工を行うことで得ることができる。肉盛施工としては、特に粉体プラズマ溶接（ＰＴＡ溶接）または熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法）が好ましい。このような方法を適用することで、ビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００であるものを好適に得ることができる。
【００２７】
一方、Ｃｏ基合金は、特に制限されるものではなく、公知の軽水炉用弁において弁座部分の表面に形成される肉盛部に使用されるＣｏ基合金を適用できる。このようなＣｏ基合金としては、例えばステライトと称されるものなどを使用できる。具体的には、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．０〜３２．０％、Ｍｏ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｃ：０．７０〜１．４０％、Ｎｉ：０〜３．０％、Ｆｅ：０〜５．０％、Ｍｎ：０〜２．０％、Ｗ：３．０〜６．０％、残部が主としてＣｏからなる化学組成を有するＣｏ基合金が好ましい。
【００２８】
Ｃｏ基合金は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．０〜３２．０％、Ｍｏ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｃ：０．７０〜１．４０％、Ｎｉ：０〜３．０％、Ｆｅ：０〜５．０％、Ｍｎ：０〜２．０％、Ｗ：３．０〜６．０％、Ｓ：０〜０．０３％、Ｐ：０〜０．０３％、残部Ｃｏおよび不可避的不純物からなる化学組成を有することがより好ましい。
【００２９】
弁箱１１の肉盛部１１１、すなわちＣｏ基合金からなる肉盛部１１１の形成方法は特に制限されず、公知の軽水炉用弁において弁箱１１の弁座部分の表面に肉盛部を形成するために用いられている形成方法を適用できる。例えば、弁箱１１の弁座部分の表面に、上記したような所定の化学組成を有する合金粉末を用いて肉盛施工を行うことで得ることができる。肉盛施工としては、例えばガス盛溶接法が好ましい。このような方法を適用することで、上記したビッカース硬度Ｈｖを有するものを好適に得ることができる。
【００３０】
次に、軽水炉用弁１０の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態の軽水炉用弁１０は、弁箱１１の肉盛部１１１の構成材料と弁体１２の肉盛部１２１の構成材料とを入れ替えた以外は、基本的に第１の実施形態の軽水炉用弁１０と同様の構成を有する。すなわち、図１に示されるように、弁箱１１、弁体１２、弁棒１３、弁蓋１４、ハンドル１５、およびモータ１６等を有する。さらに、図２に示すように、弁箱１１の環状の弁座部分の表面には弁箱シートとしての肉盛部１１１が環状に設けられ、弁体１２の弁座部分の表面には弁体シートとしての肉盛部１２１が設けられている。
【００３１】
第２の実施形態の軽水炉用弁１０では、弁箱１１の肉盛部１１１は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、残部が主としてＦｅからなる化学組成を有するＦｅ基合金からなり、かつビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００のものから構成されている。また、第２の実施形態の軽水炉用弁１０では、弁体１２の肉盛部１２１は、Ｃｏ基合金から構成されている。
【００３２】
このような組合せとしても、弁開閉時に主としてＦｅ基合金側を摩耗させて、Ｃｏ基合金の摩耗を抑制できる。これにより、Ｃｏ基合金の摩耗分が炉水中に混入することを抑制でき、軽水炉プラント定検作業中等の被爆量を低減して安全性を良好にできる。また、このような組合せによれば、従来のＣｏ基合金どうしの組合せと同様に耐摩耗性等を良好にできる。
【００３３】
上記Ｆｅ基合金は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２３．０〜２６．０％、Ｍｏ：１．８〜２．２％、Ｓｉ：３．１〜３．５％、Ｃ：１．１０〜１．３５％、Ｎｉ：３．７〜５．０％、Ｍｎ：４．０〜５．０％、Ｂ：０〜０．００２％（但し０．００２％を含まず）、Ｓ：０〜０．０１％（但し０．０１％を含まず）、Ｐ：０〜０．０２０％（但し０．０２０％を含まず）、Ｎ：０〜０．１８％（但し０．１８％を含まず）、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学組成を有することが好ましい。
【００３４】
上記Ｃｏ基合金は、特に制限されるものではなく、公知の軽水炉用弁において弁座部分の表面に形成される肉盛部に使用されるＣｏ基合金を適用できる。このようなＣｏ基合金としては、例えばステライトと称されるものなどを使用できる。具体的には、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．０〜３２．０％、Ｍｏ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｃ：０．７０〜１．４０％、Ｎｉ：０〜３．０％、Ｆｅ：０〜５．０％、Ｍｎ：０〜２．０％、Ｗ：３．０〜６．０％、残部が主としてＣｏからなる化学組成を有するＣｏ基合金が好ましい。
【００３５】
Ｃｏ基合金は、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．０〜３２．０％、Ｍｏ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｃ：０．７０〜１．４０％、Ｎｉ：０〜３．０％、Ｆｅ：０〜５．０％、Ｍｎ：０〜２．０％、Ｗ：３．０〜６．０％、Ｓ：０〜０．０３％、Ｐ：０〜０．０３％、残部Ｃｏおよび不可避的不純物からなる化学組成を有することがより好ましい。
【００３６】
第２の実施形態における弁箱１１の肉盛部１１１、すなわち所定の化学組成およびビッカース硬度Ｈｖを有するＦｅ基合金からなる肉盛部１１１についても、例えば、弁箱１１の弁座部分の表面、具体的には環状部材１１２の内面等に、上記したような所定の化学組成を有する合金粉末を用いて肉盛施工を行って得ることができる。肉盛施工としては、特に粉体プラズマ溶接（ＰＴＡ溶接）または熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法）が好ましい。このような方法を適用することで、ビッカース硬度Ｈｖが３８０〜４００であるものを好適に得ることができる。
【００３７】
また、第２の実施形態における弁体１２の肉盛部１２１、すなわちＣｏ基合金からなる肉盛部１２１の形成方法は特に制限されず、公知の軽水炉用弁において弁体１２の弁座部分の表面に肉盛部を形成するために用いられている形成方法を適用できる。例えば、弁体１２の弁座部分の表面に、上記したような所定の化学組成を有する合金粉末を用いて肉盛施工を行うことで得ることができる。肉盛施工としては、例えばガス盛溶接法が好ましい。このような方法を適用することで、上記したビッカース硬度Ｈｖを有するものを好適に得ることができる。
【００３８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例を参照して具体的に説明する。なお、本発明の実施形態は、以下の実施例に限定されない。
【００４０】
（摺動試験片の作製）
摺動試験片として、以下の２種の摺動試験片を作製した。
【００４１】
［摺動試験片１］
Ｆｅ基合金として、質量百分率表示で、Ｃｒ：２５．１％、Ｍｏ：２．１％、Ｓｉ：３．３％、Ｃ：１．２０％、Ｎｉ：４．１％、Ｍｎ：４．４％、Ｎ：０．１３、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学組成を有するものを用意した。このＦｅ基合金を真空もしくは不活性ガス環境下で溶解し、その後、ガスアトマイズ法によりＦｅ基合金粉末を製造した。Ｆｅ基合金粉末の粒径は＋８０／−３２５メッシュである。このＦｅ基合金粉末を用いて、プラズマ粉体肉盛溶接法により弁体および弁座に一般的に使用されるＳ２５Ｃの上に３層肉盛溶接を行ったものから、１５０Ａの摺動試験片１を製作した。なお、摺動試験片１におけるＦｅ基合金からなる肉盛部のビッカース硬度Ｈｖは３８０〜４００の範囲内であった。ビッカース硬度Ｈｖは、ダイヤモンドアッシの負荷荷重は、１０ｋｇにより測定を行った。
【００４２】
［摺動試験片２］
Ｃｏ基合金として、質量百分率表示で、Ｃｒ：２８．０％、Ｃ：１．００％、Ｎｉ：３．０％、Ｆｅ：３．０％以下、Ｗ：４．０％、残部Ｃｏおよび不可避的不純物からなる化学組成を有するものを用意した。このＣｏ基合金を真空もしくは不活性ガス環境下で溶解し、その後、ガスアトマイズ法によりＣｏ基合金粉末を製造した。Ｃｏ基合金粉末の粒径は＋８０／−３２５メッシュである。このＣｏ基合金粉末を用いて、ガス盛溶接法により弁体および弁座に一般的に使用されるＳ２５Ｃの上に３層肉盛溶接を行ったものから、１５０Ａの摺動試験片２を製作した。なお、摺動試験片１におけるＦｅ基合金からなる肉盛部のビッカース硬度Ｈｖは４４８であった。
【００４３】
（実施例１、比較例１）
上記摺動試験１、２を表１に示すような組合せで使用して、摺動試験装置により摺動試験を実施し、試験中および試験終了後の漏洩量、摩擦係数、および表面粗さを評価した。ここで、実施例１は、弁体の弁座部分として摺動試験片１（肉盛部がＦｅ基合金であるもの）を用い、弁箱の弁座部分として摺動試験片２（肉盛部がＣｏ基合金であるもの）を用いる組合せとした。また、比較例１は、弁体の弁座部分および弁箱の弁座部分の双方として摺動試験片２（肉盛部がＣｏ基合金であるもの）を用いる組合せとした。また、摺動試験の条件は、面圧２００ＭＰａ、摺動回数（弁開閉回数）１００回、２８８℃飽和蒸気中とした。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
図３は、摺動試験における摺動回数と漏洩量との関係を示したものである。Ｆｅ基合金とＣｏ基合金との組合せとした実施例１は、最終的に漏洩量が４０ｃｃ／ｍｉｎ以下となり、Ｃｏ基合金どうしの組合せとした比較例１と同等の漏洩特性を示すことが認められた。
【００４６】
図４は、摺動試験における摺動回数と摩擦係数との関係を示したものである。Ｆｅ基合金とＣｏ基合金との組合せとした実施例１は、Ｃｏ基合金どうしの組合せとした比較例１とほぼ同等の摩擦係数を示し、同等の摺動特性を有することが認められた。
【００４７】
さらに、摺動試験後、分解点検を行って、摺動試験片における肉盛部の表面観察を行った。その結果、実施例１では、摺動試験片１（肉盛部がＦｅ基合金であるもの）の肉盛部の表面の算術平均表面粗さＲａは０．６μｍ以下であり、摺動試験片２（肉盛部がＣｏ基合金であるもの）の肉盛部の表面の算術平均表面粗さＲａは０．２６μｍ以下であった。一方、比較例１では、いずれも摺動試験片２（肉盛部がＣｏ基合金であるもの）の肉盛部の表面の算術平均表面粗さＲａは１．００μｍ以下であった。
【００４８】
実施例１のように摺動試験片１（肉盛部がＦｅ基合金であるもの）と摺動試験片２（肉盛部がＣｏ基合金であるもの）とを組み合わせた場合、両者に硬度差があることから、Ｆｅ基合金からなる肉盛部の表面が支配的に摩耗し、Ｃｏ基合金からなる肉盛部の表面の摩耗を抑制することができる。
【００４９】
従って、炉内に向かう系統の弁に実施形態の軽水炉用弁を採用した場合、Ｃｏ基合金の摩耗分が炉内へ入ることを抑制できる。結果として、軽水炉用弁、特に弁座部分に起因する軽水炉プラント定検作業等における被爆量を低減して、定検時の作業時間を大幅に確保でき、より安全な原子力プラントを製造できる。
【００５０】
次に、上記摺動試験片１と同様にプラズマ粉体肉盛溶接法を行ってＦｅ基合金のテストピースを製作し、機械加工でエロージョン試験片１を製作した。また、上記摺動試験片２と同様にガス盛溶接法によってＣｏ基合金のテストピースを製作し、機械加工でエロージョン試験片２を製作した。これらのエロージョン試験片１、２を高圧流水中にさらして、エロージョンを発生させて、試験時間と試験片の重量変化を評価した。図５に、常温状態における試験時間と重量変化（減重量）との関係を示す。
【００５１】
さらに、６００Ａの仕切り弁で摺動試験を実施した。弁体の肉盛部は、上記摺動試験片１と同様にしてプラズマ粉体肉盛溶接法によりＦｅ基合金を肉盛溶接した。弁箱の肉盛部は、上記摺動試験片２と同様にしてガス盛溶接法によりＣｏ基合金を肉盛溶接した。摺動試験の条件は、差圧７．１３ＭＰａ、摺動回数５０回、２８８℃飽和蒸気中とし、摺動試験装置を使用して行った。摺動試験後、常温水により、８．６２ＭＰａの試験圧力で、保持時間を３分間とした弁座漏えい試験を行って、漏洩の有無を確認した。この結果、無漏洩であることを確認した。
【符号の説明】
【００５２】
１０…軽水炉用弁、１１…弁箱、１２…弁体、１３…弁棒、１４…弁蓋、１５…ハンドル、１６…モータ、１１１…肉盛部、１１２…環状部材、１２１…肉盛部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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