製造プロセス
原子力部品
特長
リンク
単結晶鋳造
タービンブレード、インペラ、ノズル
粒界を排除してクリープ抵抗と高温耐久性を向上し、部品寿命を延長。
詳しく見る >>
等軸結晶鋳造
バルブ、ケーシング、燃焼室
均一な結晶構造で機械特性に優れ、製造容易性も高い。
超合金指向性凝固鋳造
タービンディスク、ブレード、ノズル
応力方向に粒を整列させ、熱サイクル下でのクリープ・疲労抵抗を向上。
特殊合金鋳造
シール、ノズル、バルブボディ
高性能合金で複雑形状を実現し、耐食性や放射線環境への耐性を向上。
粉末冶金タービンディスク
タービンディスク、ノズル、インペラ
高密度・微細組織で、強度・耐摩耗性に優れ、組織制御が可能。
超合金等温鍛造
シャフト、バルブ、ポンプハウジング、ノズル
強度・靭性・疲労抵抗を高め、重要な荷重部品に最適。
超合金
代表グレード
主な特性
用途
インコネル合金
Inconel 718LC、713LC、738LC
高温での高強度、耐酸化・耐食性。
炉心、熱交換器、蒸気発生器、制御棒
詳しく見る
CMSX シリーズ
CMSX-4、CMSX-10、CMSX-2
単結晶合金。優れたクリープ抵抗、熱疲労・耐酸化性。
炉内部品、高温バルブ、ポンプ、タービン
モネル合金
Monel 400、K-500、R-405
優れた耐食性(海水・化学環境)。
ポンプ、配管、熱交換器、バルブ
ハステロイ合金
Hastelloy X、C-276、S
耐酸化性・高温特性・耐薬品性に優れる。
原子炉、熱交換器、オートクレーブ、燃料処理装置
ステライト合金
Stellite 6B、21、31
極めて高い耐摩耗・耐食性。高温下でも安定。
バルブシート、ベアリング、シール、制御系
ニモニック合金
Nimonic 80A、105、90
高温強度・クリープ抵抗、優れた耐酸化性。
炉用スプリング、制御棒、バルブ、熱交換器
チタン合金
Ti-6Al-4V、Ti-6246、Ti-6242
高比強度、優れた耐食性、良好な高温特性。
熱交換器、配管系、圧力容器、制御棒
レネ合金
Rene 41、77、N5
優れたクリープ抵抗・耐酸化性・高温強度。
高温タービン、バルブ、シール、遮熱シールド
単結晶合金
CMSX-4、Rene N5、PWA 1484
単一結晶組織により、極限温度下でのクリープ抵抗・疲労寿命・熱安定性が高い。
タービンブレード、ノズル、高温バルブ、炉部品
方法
画像
仕組み
原子力での用途
利点
熱間静水圧プレス(HIP)
高圧ガス中で高温(〜1200℃)・等方圧(通常 100〜200 MPa)を付与し、内部ポロシティや欠陥を除去。
タービンディスク、ケーシング、インペラ
内部欠陥の低減、密度向上、疲労抵抗の強化、構造健全性の向上。
詳細
熱処理
所定温度まで加熱後、制御冷却(焼入れ、空冷など)により硬さ・靭性・引張強度などを調整。
バルブ、ノズル、タービンブレード
強度・靭性を高め、高温クリープや疲労への耐性を向上。
超合金溶接
電子ビーム、レーザー、TIG などで部品を接合・補修し、温度・溶融を精密制御。
シール、バルブボディ、タービンブレード
高応力部に強固で信頼性の高い接合を提供し、耐久性を向上・故障リスクを低減。
遮熱コーティング(TBC)
プラズマ溶射や EB-PVD によりジルコニア系薄膜を形成し、熱遮蔽を付与。
タービンブレード、ノズル、燃焼室
極限温度から部品を保護し、寿命を延長、熱効率を改善。
材料試験・分析
非破壊(X 線・超音波・渦流)と破壊試験(引張・疲労)で特性・組織・内部欠陥を評価。
原子力の重要部品全般
材料健全性の保証、規格適合の確認、潜在欠陥の早期検出。
超合金 CNC 加工
旋盤・マシニング等の数値制御機でミクロン精度の寸法・形状を実現。
バルブ、シャフト、ポンプハウジング
高精度・高い寸法安定性により、高応力環境での信頼性を確保。
超合金深穴加工
切削油を供給する専用ドリルで高強度材に深く細い穴を加工(深さ/径比 100:1 超も可能)。
熱交換器チューブ、炉心コンポーネント
冷却流路や構造部に精確な深穴を形成し、運転効率を改善。
放電加工(EDM)
制御されたスパークで材料を除去し、工具の直接接触なく硬質材を高精度加工。
複雑ノズル、インペラ、シール
精緻形状の切削を可能にし、繊細な高温合金部品への熱・機械的負荷を低減。