Zr 합금에서 Nb과 Sn의 함량에 따른 마멸특성분석

국문 초록 (Abstract)

내식성 및 기계적 특성을 향상시키기 위해 Zr 합금에 첨가된 Nb 과 Sn 의 함량이 마멸특성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 상온 공기 및 물속에서 미끄럼 마멸시험을 수행하였으며 그 결과를 다음과 같이 요약 할 수 있었다.
(1) 내식성을 향상시키기 위해 소량 첨가된 Nb 은 천이원소가 미치는 영향을 완전히 배제하지는 못하였으나 마멸실험결과 1.0 wt%의 Sn이 첨가된 합금의 경우, 0.4 wt%의 Nb 함량에서 가장 낮은 마멸을 보인 반면 0.2 및 1.0 wt% Nb 에서는 오히려 마멸이 증가하는 경향이 나타났다.
(2) 기계적 강도 향상을 위한 Sn 의 경우 물속에서는 큰 영향이 없으나 공기분위기에서는 첨가량이 증가함에 따라 마멸부피가 감소하였다.
(3) 금속간의 Compatibility parameter 를 이용하여 Metal-to-metal 접촉시 발생 가능한 adhesion energy 를 추정할 수 있었으며 실제 실험에서 나타난 마찰계수값과 일정한 관계가 있음을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to evaluate the effect of alloying elements (Nb and Sn) on the wear resistance of advanced Zr fuel claddings, sliding wear tests have been performed in room temperature air and water and these results were compared with those of commercial alloys such as Zircaloy-4, A and B alloys. As a result, the advanced Zr fuel claddings have a similar wear resistance compared with the commercial alloys. The wear resistance of the advanced Zr fuel claddings is closely releted to the content of Nb and Sn even though the effects of transition elements are involved in determing wear properties. In the tested specimens with similar Sn content, wear volume became down to a minimum at 0.4 wt % Nb, then rapidly increased at 1.0 wt Nb. This behavior results in the variation of grain size with alloying contents. But Sn did not have a significant effect on the wear volume of advanced Zr fuel claddings below 1.1 wt%. The relationship between alloying elements and wear behaviour was evaluated and discussed using material compatibility factor.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 3. 실험결과 및 고찰
• 4. 요약
• 후기
• 참고 문헌