원자력발전소의증기발생기열 전달튜브에사용되는 690 합금튜브는고온, 고압및 물매체, 합금입자크기, 입계 Cr 고갈, 입계탄화물및 응력집중에대한힘을견뎌냅니다. 학문적효과는재료의입계부식및 응력내식성에영향을미치는중요한요소입니다. 조성을엄격하게제어하는것 외에도합리적인열처리공정을통해이러한요소가재료특성에미치는영향을제거할수 있습니다. 이점과영향측면은매우중요합니다.
외국산인코넬 690 완제품파이프의미세구조를기준물체로삼아다양한공정조건에서국내 GH690 합금파이프의용액처리및 등온열처리 (TT 처리) 공정을수행합니다. 공정파라미터가입자크기, 입계탄화물형태및 Cr-불량영역에미치는영향을 OM, SEM 및 TEM과같은특성분석방법으로분석한 결과다음과같습니다:
(1) 해외에서완성된인코넬 690 튜브의입자분포가고르지않고평균입자크기는약 23μm이며입자크기가 7~10인입자수가가장많습니다. 입자경계탄화물은주로미세합니다. TiN 입자는반 연속적으로분포되어있으며큰 크기의 TiN 입자가많이있습니다. 결정립경계부근에폭이약 200nm인 Cr 빈약영역이있습니다.
(2) 국내 GH690 합금튜브의용액처리과정에서용액온도가증가함에따라결정입자가계속성장하고성장활성화에너지는 265kJ / mol입니다. 고용체온도가 1100℃를초과하면. 이때입자성장이더 분명해지고입자크기에대한유지시간의영향도중요해집니다.
(3) 국내 GH690 합금튜브를다른공정조건에서 TT로처리한 후입자경계탄화물은주로미세하고분산, 미세하고반 연속, 거칠고반 연속및 거칠고분산된 것으로나타납니다. 분포상태의종류. TT 처리의공정파라미터가 680℃/10～20시간, 715℃/10～20시간, 750℃/5～15시간인경우입자경계탄화물은미세반 연속으로분포합니다.
(4) 1090 ~ 1110 ℃ / 5 분에서용액처리후 국내 GH690 합금파이프의평균입자크기와입자크기분포는외국인코넬 690 완제품파이프의입자크기와비슷합니다. 715 ℃ / 10 시간또는 15 시간후 TT 처리후 국내 GH690 합금튜브의입계탄화물형태와 Cr 빈약영역진화특성은외국 Inconel 690 완제품튜브와유사하지만 TiN 입자의크기와양은현저히작고적습니다. 후자의경우가장낮은 Cr 농도가후자보다높기때문에합금의피팅내식성과입계내식성을향상시키는데 도움이됩니다. 국내 GH690 합금튜브의전체미세구조는외국인코넬 690 완제품튜브보다우수합니다.
(5) 국내외 690 합금파이프의구조적특성을종합적으로비교하고실제생산의비용문제를고려하여국내 GH690 합금파이프의열처리최적화공정은 1090～1110℃/5분+715℃/10～15시간이권장됩니다.
