화학공학소재연구정보센터
Korean Journal of Materials Research, Vol.9, No.6, 589-594, June, 1999
핵연료 피복관용 지르칼로이-4의 미세조직과 기계적 특성에 미치는 β-열처리의 영향
The Effect of β-Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Characteristics of Zircaloy-4 for Nuclear Fuel Cladding
초록
핵연료 피복재인 지르칼로이-4 튜브에서 β- 열처리가 미세조직, 석출물 형상, 기계적 성질 및 집합조직에 미치는 영향을 제조된 상태의 튜브와 비교 조사하였다. β- 열처리는 고주파 진공유도로에서 1000℃, 1100℃와 1200℃로 30초 동안 가열한 후 냉각하였다. β- 열처리된 지르칼로이-4 튜브는 제조된 상태와 비교하여 제2상의 입자형상 및 크기에서 변하였다. 제조된 상태와 β- 열처리된 피복관에서 제2상의 평균 입자 크기는 각각 0.1um과 0.076um이였고 형상은 구형에서 판상으로 나타났다. 열처리온도가 상승함에 따라 기계적 성질에서 0.2% 항복강도와 후프강도는 모두 감소하였으나 항복강도가 더욱 크게 감소하였다. 이것은 집합조직의 변화와 α- 판상폭이 약간 증가하였기 때문이다. β- 열처리에 의해 지르칼로이-4 튜브의 집합조직이 변하였으나 열처리 온도조건에서는 제조된 상태와 비교하여 집합조직이 많이 소멸되었지만 여전히 잔류하였다.
The effect of β-heat treatment on th microstructure, mechanical properties and texture in the nuclear fuel cladding of Zircaloy-4 tubes was chosen at 1000, 1100 and 1200℃, and the tubes were heat-treated by a high frequency vacuum induction furnace. Morphology of the second phase particles and α-grain of as-received tubes were markedly changed by heat treatment. The average sizes of second phase particles of as-received and β-heat treated tubes were 0.1 um and 0.076 um, respectively. However, the average sizes of second phase particles were not much changed in the β-heat temperatures. With increasing heat treatment temperatures, the 0.2% yield strength and the hoop strength were decreased because of changes in preferred orientation as will as α-plate width. Heat treated Zircaloy-4 tubes exhibited texture changes but the preferred orientation of grains still remained.
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