THE COMPOSITION AND FABRICATION METHOD OF CORROSION RESISTANCE ZIRCONIUM ALLOYS FOR NUCLEAR FUEL ROD AND COMPONENTS

• Main Authors: LEE, SUNG YONG, KO, DAE GYUN, MOK, YONG KYOON, NA, YEON SOO, JUNG, TAE SIK, JANG, HUN, KIM, YOON HO, CHOI, MIN YOUNG, LEE, SEUNG JAE, KIM, JAE IK, LEE, CHUNG YONG
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 25.03.2016
• Subjects: ALLOYS; CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS ANDNON-FERROUS ALLOYS; CHEMISTRY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVINGMATERIAL; METALLURGY; PERFORMING OPERATIONS; PUNCHING METAL; ROLLING OF METAL; TRANSPORTING; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS

Provided are a zirconium alloy for a nuclear fuel pipe having excellent corrosion resistance, which is used for a nuclear fuel pipe, a structural member, etc. by completely removing tin with a bad influence on corrosion-resistance, and a fabrication method thereof. The zirconium alloy for a nuclear fuel pipe, according to the present invention, comprises: 0.5-1.2 wt% of Nb, 0.4-0.8 wt% of Mo, 0.1-0.15 wt% of Cu, 0.15-0.2 wt% of Fe, and the remainder consisting of Zr. 본 발명은 내식성에 나쁜 영향을 끼치는 주석을 완전히 제거하고, 고용한도 이상으로 몰리브덴의 함량을 높인 후, 구리를 첨가하여 최적화된 열처리 조건을 고려한 핵연료 피복관 및 구조재 등에 사용될 수 있는 부식저항성이 향상된 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 조성 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핵연료 피복관용 지르코늄 합금은 니오븀 0.5~1.2중량%, 몰리브덴 0.4~0.8중량%, 구리 0.1~0.15중량%, 철 0.15~0.2중량% 및 지르코늄 잔부로 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 제조방법은 지르코늄 합금 조성 원소의 혼합물을 용해하여 주괴(Ingot)로 제조하는 제1단계; 상기 제1단계에서 제조된 잉곳을 1,000~1,050℃(β)에서 30~40분 동안에 용체화 열처리한 후 물에 급냉시키는 β-소입(β-Quenching)하는 제2단계; 상기 제2단계에서 열처리된 잉곳을 630~650℃에서 20~30분 동안 예열시킨 후, 60~65% 압하율로 열간압연하는 제3단계; 상기 제3단계에서 열간압연된 압연재는 570~590℃에서 3~4시간 동안 1차 중간 진공열처리한 후 30~40% 압하율로 1차 냉간압연하는 제4단계; 상기 제4단계에서 1차 냉간압연된 압연재는 560~580℃에서 2~3시간 동안 2차 중간 진공열처리한 후 50~60% 압하율로 2차 냉간압연하는 제5단계; 상기 제5단계에서 2차 냉간압연된 압연재는 560~580℃에서 2~3시간 동안 3차 중간 진공열처리한 후 30~40% 압하율로 3차 냉간압연하는 제6단계; 상기 제6단계에서 3차 냉간압연된 압연재는 최종 진공 열처리하는 제7단계로 이루어짐을 특징으로 한다.