原子力発電所の蒸気発生器伝熱管に使用される690合金管は、高温,高圧,水媒体による腐食,合金結晶粒径,粒界Crの減耗,粒界炭化物及びその応力集中に及ぼす影響に耐える。学術効果は、材料の粒界腐食や耐応力腐食性に影響を与える重要な因子である。組成を厳密に管理することに加え、合理的な熱処理工程を経ることで、これらの因子が材料特性に及ぼす影響を排除することができる。利点と影響の側面が極めて重要である。

外国産インコネル690完成鋼管のミクロ組織を参照対象として、国産GH690合金管の溶体化処理と等温熱処理(TT処理)プロセスを異なるプロセス条件下で実施した。その結果、粒径、粒界炭化物形態、Cr-poor zoneに及ぼすプロセスパラメータの影響をOM、SEM、TEMなどの特性評価法により分析した:

(1)海外のインコネル690チューブ完成品の粒度分布は不均一で、平均粒径は約23μm、粒径7~10の粒数が最も多い。粒界炭化物は主に微細である。TiN粒子は半連続的に分布し、大粒径のTiN粒子が多い。粒界付近に幅200nm程度のCr乏しい領域がある。

(2) 国産 GH690 合金管の溶体化処理工程では、溶体化温度が上昇すると結晶粒は成長し続け、成長活性化エネルギーは 265kJ/mol となる。固溶温度が1100℃を超えるとこの時、結晶粒の成長はより顕著になり、結晶粒径に対する保持時間の影響も大きくなる。

(3) 国産 GH690 合金管を異なる処理条件で TT 処理した後、粒界炭化物は主に微細分散、微細半連続、粗大半連続、粗大分散として現れる。分布状態の種類。TT処理のプロセスパラメーターが680℃/10~20h、715℃/10~20h、750℃/5~15hの場合、粒界炭化物は微細な半連続に分布している。

(4) 1090~1110℃/5minの溶体化処理後の国産GH690合金管の平均粒径および粒度分布は、外国産インコネル690完成管に近い。715℃/10hまたは15hのTT処理後の国産GH690合金管の粒界炭化物形態とCr-poor zoneの進展特性は外国産インコネル690完成管と類似しているが、TiN粒子の大きさと量は著しく小さく、少ない。後者では、最低Cr濃度が高く、合金の耐孔食性と耐粒界腐食性の改善に役立つ。国産GH690合金管の全体的なミクロ組織は、外国産インコネル6 90完成管よりも優れている。

(5)国内外の690合金管の構造特性を総合的に比較し、実生産におけるコスト問題を考慮し、国産GH690合金管の熱処理最適化プロセスは、1090~111 0℃/5min+715℃/10~15hとすることを推奨する。