초록 ▼

본 연구의 핵심기술은 원자반경이 기지금속의 Cr, Mo보다 30% 이상 큰 Ba, 희토류금속 및 Mo 보다 40% 작은 Boron을 원자상태로 고용시키고，직경 3$\muM$ 이하의 미세한 구형의 희토류금속 게 복합 화합물 또는 Ba 산화물 (Oxide） 들을 생성시켜， 취성이 강한 $\sigma$, $\chi$와 같은 금속간상들의 석출속도를 지연시킴으로써 내취화성， 기계적성질 및 내식성을 향상시킨 것이다．
그리고 이들 희토류금속게 복합 화합물 및 Ba 산화물에 의해

본 연구의 핵심기술은 원자반경이 기지금속의 Cr, Mo보다 30% 이상 큰 Ba, 희토류금속 및 Mo 보다 40% 작은 Boron을 원자상태로 고용시키고，직경 3$\muM$ 이하의 미세한 구형의 희토류금속 게 복합 화합물 또는 Ba 산화물 (Oxide） 들을 생성시켜， 취성이 강한 $\sigma$, $\chi$와 같은 금속간상들의 석출속도를 지연시킴으로써 내취화성， 기계적성질 및 내식성을 향상시킨 것이다．
그리고 이들 희토류금속게 복합 화합물 및 Ba 산화물에 의해 주상정을 감소시키고， 등축정을 증가시킨 결과 응고조직이 미세화되고 동시에 Cr, Mo 등의 용질원소들의 편석을 제어할 수 있었다． 또한 오스테나이트 및 페라이트 상경계를 고착함으로써 오스테나이트 （$\nu$） 와 페라이트 （$\alpha$) 상들을 미세하고 균일하게 제어시킬 수 있다． 이렇게 제어된 응고조직은 기계적성질의 향상을 가져올 수 있었고， 또한 S 첨가에 따른 윤활작용의 복합 효과에 의해 절삭성을 한단계 향상시킬 수 있었다．
상기의 실험실적 원천기술에 의해 개발된 실험합금은 실제로 원자력 발전소의 핵심 부품인 Duplex Strainer 주물 제조에 완벽히 성공하여 공급되었다. 이 3세대 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강 제품은 현재 상용되고 있는 어떤 스테인리스강 제품들 보다 높은 내식성과 높은 강도를 보여주었다． 즉 기존 고가의 6Mo 오스테나이트 슈퍼 스테인리스강의 ASTM- G48D 방법에 의한 CCT （임계틈부식온도）가 35~$40^\circ$C 인데 비해 55~$60^\circ$C 로 나타나 이들보다 4배의 우수한 내식성과 70% 이상의 높은 강도 （항복강도 약 690MPa) , 그리고 30％의 우수한 연신율을 보여주었다． 제조 가격은 오히려 20% 이상 저렴할 것으로 예측하며， 더욱이 주물품 의 생산원가에서 높은 비중을 차지하는 절삭성이 뛰어난 것으로 판명되었다．

Abstract ▼

1) the 1st Year
. Alloy design for enhancing corrosion reistance
. Evaluation
- Castability
- Optical microstructure, SEM/EDS/WDS, TEM/EDS
- Mechanical property
- Corrosion reistance
- Characteristics of aged specimens
. Establishment of optimum chemical composition
. Esta

1) the 1st Year
. Alloy design for enhancing corrosion reistance
. Evaluation
- Castability
- Optical microstructure, SEM/EDS/WDS, TEM/EDS
- Mechanical property
- Corrosion reistance
- Characteristics of aged specimens
. Establishment of optimum chemical composition
. Establishment of optimum manufacturing process of lab. & pilot scale
. Elucidation of the mechanisms for enhancing corrosion resistance
2) the 2nd Year
. Alloy design for enhancing machinability and acid corrosion reistance
. Evaluation
- Castability
- Optical micro structure, SEM/ EDS/ WDS
- Acid corrosion reistance
- Mechanical property
- Machinability
- Characteristics of aged specimens
. Establishment of optimum chemical composition
. Elucidation of the mechanisms for enhancing machinability and acid corrosion resistance

목차 Contents

• 제1장 연구개발과제의 개요...18
• 제1절 연구개발의 개요...18
• 제2절 연구개발의 필요성...19
• 제3절 연구개발 목표 및 내용...25
• 제4절 연구평가의 착안점 및 척도...27
• 제5절 연구개발 방법...27
• 제6절 연구개발 추진전략 및 체계...28
• 제2장 국내외 기술개발 현황...30
• 제1절 국내.외 관련분야에 대한 기술개발현황...30
• 제2절 향후 전망...31
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...37
• 제1절 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 내식성에 미치는 W 첨가 및 고용화 열처리의 영향...37
• 제2절 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강의 내식성 및 기계적 성질에 미치는 희토류 금속, 바륨 첨가 및 시효처리의 영향...68
• 제3절 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강의 내산성 및 기계적 성질에 미치는 희토류 금속 및 바륨 첨가의 영향...103
• 제4절 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강의 캐비네이션 마모부식 저항상에 미치는 희토류 금속 및 바륨 첨가의 영향...133
• 제5절 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강의 응고조직에 미치는 희토류 금속 및 바륨 첨가의 영향...172
• 제6절 시제품 제작 및 원자력발전소에의 적용...175
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...179
• 제1절 계획대비 달성도...179
• 제2절 대표적 성공사례...180
• 제3절 기타 계획하지 않은 연구성과...181
• 제4절 관련 분야에의 기여도...181
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...183
• 제1절 타연구에의 응용...183
• 제2절 기업화 추진방안...186
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...188
• 제1절 해외 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강 주물재 생산 동향...188
• 제2절 해외 듀플렉스 스테인리스강의 선행 연구 동향 및 특허 분석...189
• 제7장 참고문헌...195