Zr합금의 기계적 성질에 미치는 냉각압연과 재결정 열처리의 영향

초록

앞으로의 핵연료 피복관 및 압력관 재료는 높은 온도의 냉각수 분위기와 high burnup하에서 견딜 수 있는 특성이 요구되어지고 있다. 이와 같이 우수한 성능을 갖는 재료개발을 위해서는 제조시 도입되는 각 공정단계마다 공정확립의 필요성이 절실히 요구된다. 따라서 본 연구에서는 냉간가공 공정의 확립과 재결정 열처리에 따른 기계적 성질의 변화를 조사하였다. 지금까지의 연구결과를 바탕으로 하여 Zr-1Nb-o.5Sn-0.1Fe-(0∼0.7)Mo합금계를 선정하였으며, 냉간압연량을 25%, 50%로 변화시켜 압연을 실시하였다. 이에 따라서 변화하는 미세조직과 기계적 성질의 변화를 고찰하였다. 또한 안정한 미세조직을 얻기 위하여 재결정 열처리를 실시하였다. 이때 열처리 시간과 온도를 확립하였으며, 이에 따른 합금의 물성변화를 고찰하였다. 등축정의 α상과 적절한 기계적 성질을 얻기 위해서는 냉간압연량의 50%이상 수행해야함을 알 수 있었다. 또한 이때의 재결정 열처리 조건의 약 700∼750℃에서 1시간임을 알 수 있었다. 따라서 우수한 핵연료 피복관 및 압력관 재료를 얻기 위해서는 적절한 Mo의 첨가와 냉간압연과 후열처리 공정의 확립이 필요함을 알 수 있었다.