| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2009년 가을 (11/05 ~ 11/06, 포항공과대학교) |
| 권호 |
15권 2호 |
| 발표분야 |
C. Energy and the Environment(에너지 및 환경재료) |
| 제목 |
원자로 압력용기용 Ni-Mo-Cr계 저합금강의 Ni, Cr 첨가량 변화에 따른 템퍼 취화거동 평가 |
| 초록 |
최근 상용 원자로 압력용기용 소재인 Mn-Mo-Ni계 저합금강보다 Ni과 Cr함량을 증가시켜 향상된 강도와 파괴인성을 갖는 Ni-Mo-Cr계 저합금강에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 300℃ 이상의 온도에서 60년 이상 장기간 사용되는 원자로 압력용기의 작동환경을 고려할 때 소재의 열적 안정성에 대한 연구는 반드시 필요하다. 일반적으로 강재의 열적 안정성과 관련하여 불순물의 입계편석에 의한 템퍼 취화현상이 알려져 있으나 현재까지 압력용기용 저합금강에서 이러한 현상은 보고되지 않았다. 그러나 Ni-Mo-Cr계 저합금강과 유사한 조성을 갖는 터빈용 Rotor 강재에서는 장시간 열처리에 따른 템퍼 취화현상이 발생하는 것으로 보고되어 있기 때문에, Ni-Mo-Cr계 저합금강을 압력용기용 소재로 적용하기 위해서는 합금원소의 첨가에 따른 템퍼 취화 저항성의 변화에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 ASME 규격에서 제시하는 Ni-Cr-Mo의 합금조성 범위를 바탕으로 기준 조성을 정하고 이로부터 주요 합금원소인 Ni ,Cr의 함량을 각각 변화시킨 5개의 모델합금에 대해 장기간 열처리 이후의 취화거동에 대해 체계적으로 평가하였다. 우선 각 모델합금에 대하여 템퍼 취화효과가 잘 나타나는 온도로 보고된 450℃의 온도에서 2000시간 동안 장기 열처리를 수행하였으며, 열처리 전후에 따른 인장 및 충격시험을 수행하였다. 또한 기계적 특성 평가 결과 템퍼 취성이 발생한 것으로 보이는 모델 합금에 대하여 AES분석을 수행함으로써 입계에 편석된 원소를 분석하였으며 TEM 분석을 통해 합금원소 함량에 따른 입계에서의 석출거동변화를 분석하였다. Ni의 경우 P와 함께 입계에 편석하는 원소로 분석되었으나, 이러한 편석거동이 입계취화에 영향을 주지는 않는 것으로 평가되었다. 반면 Cr은 입계에 편석하지 않는 대신 석출거동을 변화시켜 템퍼 취화거동의 변화에 영향을 주는 것으로 평가되었다. |
| 저자 |
박상규1, 김민철2, 이봉상2, 위당문1
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| 소속 |
1한국과학기술원 신소재공학과, 2한국원자력(연) |
| 키워드 |
원자로 압력용기; Ni-Mo-Cr; SA508; 템퍼 취화; Temper embrittlemtnt
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