Zr합금의 기계적 성질에 미치는 열간압연온도의 영향

초록

원자로의 발전용량이 증가하고 있는 현 실정으로 미루어보아 앞으로의 핵연료 피복재료는 상당히 높은 온도의 냉각수 분위기와 high burnup하에서도 장시간 견딜 수 있는 특성이 요구되어지고 있다. 이와같이 우수한 성능을 갖는 핵연료봉 피복재료의 합금개발을 위해서 각 공정단계마다 공정확립의 필요성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 각 공정단계의 확립과 열간압연온도에 따른 기계적 성질의 변화를 연구했다. 열간압연시 온도변화를 고속기록계를 사용하여 측정하였고, 각 실험합금에서 열간압연온도를 각각 700℃, 800℃, 900℃로 변화시켰다. 또한 압연량의 25%, 50%로 압연을 행하였다. 각각의 온도와 압연량에 따라 미세조직을 고찰하였고 기계적 성질을 측정하였다. 또한 합금의 상변태 거동을 단계 열처리를 통하여 관찰 하였다. 열간압연시 온도변화는 약 4℃/sec로 측정되었다. 이는 롤에 의한 냉간효과와 열간압연시 발생하는 소성열이 서로 생쇄되었기 때문으로 사료된다. 또한 열간압연온도를 증가시키게 경도는 상승하였고 연신율은 감소하였다. 상변태 양상은 α→(α+β)의 변태온도능 약 650℃∼660℃로 측정되었고, (α+β)→β로의 변태온도는약 950℃∼960℃로 측정되었다. 또한 열간압연 조건에 따라 기계적 성질이 변화하므로 최적의 열간압연 조건의 확립이 필요함을 알 수 있었다.