KR102264466B1 - Neutron absorber and the manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Gd와 B를 오스테나이트(austenite)계 스테인리스 스틸(stainless steel)에 첨가하여 열간 가공성이 우수하고 중성자 흡수능이 우수한 중성자 흡수체에 관한 것으로서, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt%, Gd 0.5wt% 내지 0.9wt%, B 0.7wt% 내지 0.9wt% 및 잔부는 Fe을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체를 제공한다.The present invention relates to a neutron absorber having excellent hot workability and neutron absorption ability by adding Gd and B to austenite-based stainless steel, and Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt% , Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Si 0.4wt% to 0.6wt%, Gd 0.5wt% to 0.9wt%, B 0.7wt% to 0.9wt%, and the balance is Fe It provides a neutron absorber comprising:

Description

중성자 흡수체 및 그 제조 방법{Neutron absorber and the manufacturing method thereof}Neutron absorber and the manufacturing method thereof

본 발명은 중성자 흡수체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, Gd와 B를 오스테나이트(austenite)계 스테인리스 스틸(stainless steel)에 첨가하여 열간 가공성이 우수하고 중성자 흡수능이 우수한 중성자 흡수체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a neutron absorber, and more particularly, to a neutron absorber having excellent hot workability and neutron absorption ability by adding Gd and B to austenite-based stainless steel, and a method for manufacturing the same will be.

사용 후 핵연료를 보관하기 위한 용기는 우수한 기계적 특성과 중성자 흡수 성능이 요구된다. 현재 상용화되고 있는 제품으로는 304 스테인리스 스틸(stainless steel)에 B을 첨가한 소재가 사용이 되고 있지만 B의 경우 1wt% 이상을 첨가하였을 때 열간가공성 저하의 문제로 제작이 어려우며 분말야금법으로 제작해야 하기 때문에 경제적이지 못하다는 단점이 있다.Containers for storing spent nuclear fuel require excellent mechanical properties and neutron absorption performance. The currently commercialized product is 304 stainless steel with B added, but in the case of B, when 1 wt% or more is added, it is difficult to manufacture due to the deterioration of hot workability, and must be manufactured by powder metallurgy. The disadvantage is that it is not economical.

그렇기 때문에 B 보다 중성자 흡수능이 우수한 Gd를 B과 같이 첨가하여 소재를 개발하는 것이 하나의 해결책으로 제시 되고 있다. 하지만 Gd의 경우 고온에서 산소와의 결합력이 높기 때문에 일반적인 대기용해로를 이용하여 제품을 생산하였을 때 회수율이 낮은 특성을 보이며, 기지 조직 내 산화물을 이루고 있는 Gd-산화물(Gd-oxide)은 입자 크기(size)가 크며 열간가공 시 취성으로 작용할 수 있다. 그렇기 때문에 진공용해를 이용한 주조 법이 요구된다. Therefore, one solution is to develop a material by adding Gd, which has better neutron absorption capacity than B, together with B. However, in the case of Gd, because of its high bonding strength with oxygen at high temperature, the recovery rate is low when the product is produced using a general atmospheric melting furnace, and the Gd-oxide, which forms the oxide in the matrix tissue, has a particle size ( size) and may act as brittleness during hot working. Therefore, a casting method using vacuum melting is required.

또한, Gd와 B는 모재에 일정량이 첨가될 경우 특정 원소와 결합하여 2차 화합물을 형성하려는 특성이 있기 때문에 열간가공성을 저해하는 요인으로 작용할 수 있으며, 이러한 2차 화합물은 모재인 오스테나이트계 스테인리스 스틸(austenite stainless steel)의 용융점 보다 낮은 온도에서 상 변태 구간을 가지게 된다. 그렇기 때문에 Gd 와 B가 형성하는 2차 상의 열간가공 온도는 일반적으로 적용되는 오스테나이트계 스테인리스 스틸(austenite stainless steel)과는 다른 조건이 필요하다. 따라서 Gd와 B를 포함하는 중성자 흡수체의 제조를 위해서는 오스테나이트계 스테인리스 스틸(austenite stainless steel)과는 다른 열간가공 방법이 요구된다.In addition, when a certain amount of Gd and B are added to the base material, they combine with a specific element to form a secondary compound, so they may act as a factor inhibiting hot workability, and these secondary compounds are austenitic stainless steel as a base material. It has a phase transformation section at a temperature lower than the melting point of austenite stainless steel. Therefore, the hot working temperature of the secondary phase formed by Gd and B requires a different condition from the generally applied austenite stainless steel. Therefore, in order to manufacture the neutron absorber containing Gd and B, a hot working method different from that of austenite stainless steel is required.

대한민국 공개특허 제10-2007-0024535호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0024535 대한민국 등록특허 제10-2015-0042203호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2015-0042203

따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예의 해결하고자 하는 기술적 과제는, Gd와 B를 오스테나이트(austenite)계 스테인리스 스틸(stainless steel)에 첨가하고, 열간가공성을 향상시키도록 열간가공의 조건을 제어하여 제조된 판재 형 중성자 흡수능이 우수한 중성자 흡수체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved in one embodiment of the present invention for solving the problems of the prior art described above is to add Gd and B to austenite-based stainless steel, and to improve hot workability. An object of the present invention is to provide a plate-type neutron absorber having excellent neutron absorption capacity manufactured by controlling the conditions of hot working, and a method for manufacturing the same.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt%, Gd 0.5wt% 내지 0.9wt%, B 0.7wt% 내지 0.9wt% 및 잔부는 Fe을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체를 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the above-described problem of the present invention, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, A neutron absorber comprising 0.4 wt% to 0.6 wt% Si, 0.5 wt% to 0.9 wt% Gd, 0.7 wt% to 0.9 wt% B, and the balance being Fe is provided.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt%, Gd 0.5wt% 내지 0.9wt%, B 0.7wt% 내지 0.9wt% 및 잔부는 Fe을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체를 열간압연하여 제작된 중성자 흡수체 판재를 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above-described problem of the present invention, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Provided is a neutron absorber plate manufactured by hot rolling a neutron absorber, characterized in that 0.4wt% to 0.6wt% Si, 0.5wt% to 0.9wt% Gd, 0.7wt% to 0.9wt% B, and the balance includes Fe do.

상기 열간압연은 950 ℃ 내지 1,050 ℃의 온도에서 수행된 것을 특징으로 한다. The hot rolling is characterized in that it was performed at a temperature of 950 ℃ to 1,050 ℃.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 중성자 흡수체 소재 혼합물을 용융시켜 중성자 흡수체 소재 혼합물 용탕을 생성하는 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계; 상기 중성자 흡수체 소재 용탕에 Fe-Gd 모합금을 첨가하여 중성자 흡수체 용탕을 생성하는 중성자 흡수체 용탕 생성 단계; 상기 중성자 흡수체 용탕을 금형 몰드로 출탕하여 중성자 흡수체 주조물을 제작하는 주조단계; 및 상기 중성자 흡수체 주조물을 열처리하는 열처리 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above-described object of the present invention is a neutron absorber material molten metal generating step of melting a neutron absorber material mixture to generate a neutron absorber material mixture molten metal; a neutron absorber molten metal generating step of adding an Fe-Gd master alloy to the molten neutron absorber material to generate a neutron absorber molten metal; a casting step of producing a neutron absorber casting by tapping the neutron absorber molten metal into a mold; and a heat treatment step of heat-treating the neutron absorber casting.

상기 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계의 상기 중성자 흡수체 소재 혼합물은, 전체 중성자 흡수체 중량에 대하여, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt% 및 B 0.7wt% 내지 0.9wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.The neutron absorber material mixture in the neutron absorber material molten metal generating step is, based on the total weight of the neutron absorber, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Si 0.4wt% to 0.6wt%, and B 0.7wt% to 0.9wt%.

상기 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계는, 전체 중성자 흡수체 중량에 대해, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt% 및 B 0.7wt% 내지 0.9wt%를 포함하는 중성자 흡수체 소자 혼합물을 진공 용해하는 단계인 것을 특징으로 한다.The neutron absorber material molten metal generating step is, based on the total weight of the neutron absorber, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Si 0.4 It is characterized in that it is a step of vacuum dissolving the neutron absorber element mixture comprising wt% to 0.6wt% and B 0.7wt% to 0.9wt%.

상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계에서, 첨가되는 상기 Fe-Gd 모합금은, 전체 중성자 흡수체 소재 혼합물에 대하여 Gd 0.5wt% 및 잔부는 Fe의 조성비를 가지고 혼합되는 것을 특징으로 한다.In the neutron absorber molten metal generating step, the Fe-Gd mother alloy to be added is characterized in that 0.5wt% of Gd and the remainder of the total neutron absorber material mixture are mixed with a composition ratio of Fe.

상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계에서, 상기 Fe-Gd 모합금은 진공 용해되는 것에 의해 Gd-산화물(Gd-oxide)의 생성이 억제되는 것을 특징으로 한다.In the step of generating the neutron absorber molten metal, the Fe-Gd mother alloy is characterized in that the generation of Gd-oxide is suppressed by vacuum dissolution.

상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계는, 1,400 ℃ 내지 1,600 ℃의 상기 중성자 흡수체 소재 용탕에 상기 상기 Fe-Gd 모합금을 첨가한 후 1 내지 3분간 유지하여 상기 중성자 흡수체 용탕을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.The neutron absorber molten metal generating step is characterized in that the neutron absorber molten metal is prepared by adding the Fe-Gd master alloy to the neutron absorber material molten metal at 1,400 ° C. to 1,600 ° C. and maintaining it for 1 to 3 minutes. .

상기 열처리 단계는, 850 ℃ 내지 1,200 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 한다.The heat treatment step is characterized in that it is performed at 850 °C to 1,200 °C.

상기 중성자 흡수체 제조 방법은, 열처리된 상기 중성자 흡수체 주조물을 열간 가공 조건을 제어하여 열간 압연하는 것에 의해 중성자 흡수체 판재를 제작하는 열간 압연 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing the neutron absorber may further include a hot rolling step of producing a neutron absorber plate by hot rolling the heat-treated neutron absorber casting under hot working conditions.

상기 열간 압연 단계에서, 상기 열간 가공 조건은, 열간 압연 온도를 950 ℃ 내지 1,050 ℃로 유지하는 조건인 것을 특징으로 한다.In the hot rolling step, the hot working condition is characterized in that the hot rolling temperature is maintained at 950 ℃ to 1,050 ℃ conditions.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예의 중성자 흡수체 및 그 제조방법은, Gd와 B를 포함하여 진공 용해에 의해 생성되는 것에 의해 열간 가공 시 취성으로 작용하는 Gd-산화물의 생성을 억제하여 열간 가공을 용이하게 하는 효과를 제공한다.The neutron absorber of an embodiment of the present invention having the above-described configuration and a method for manufacturing the same, by suppressing the generation of Gd-oxide acting as brittle during hot working by being generated by vacuum melting, including Gd and B, is hot worked It provides the effect of facilitating

또한, 본 발명의 일 실시예의 중성자 흡수체 및 그 제조 방법은, 중성자 흡수체의 제조 시 Gd와 B를 오스테나이트(austenite)계 스테인리스 스틸(stainless steel)에 첨가하여 진공용해에 의해 중성자 흡수체를 제조하는 것에 의해, B를 함유하면서도 열간 가공성을 향상시켜, 중성자 흡수체 판재를 열간가공으로 용이하게 제조할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, the neutron absorber and its manufacturing method of an embodiment of the present invention include adding Gd and B to austenite-based stainless steel during the manufacture of the neutron absorber to prepare the neutron absorber by vacuum melting. Thus, while containing B, the hot workability is improved, thereby providing the effect of making it possible to easily manufacture the neutron absorber plate material by hot working.

또한, 본 발명의 일 실시예의 중성자 흡수체 및 그 제조 방법은, 중성자 흡수체의 열간가공의 조건을 제어하는 것에 의해 열간가공성을 향상시켜, 중성자 흡수체 판재를 용이하게 제조할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, the neutron absorber and the method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention improve hot workability by controlling the conditions of hot working of the neutron absorber, thereby making it possible to easily manufacture a neutron absorber plate.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 중성자 흡수체 제조 방법의 처리과정을 나타내는 순서도.
도 2는 시편 합금들의 쉐플러 다이어 그램.
도 3은 시편 합금들의 DTA 분석 결과 그래프.
도 4는 Gd-Ni 상 다이어그램(Gd-Ni phase diagram).
도 5는 합금 1(alloy1)의 XRD 분석 결과 그래프.
도 6은 합금 2(alloy 2)의 XRD 분석 결과 그래프.
도 7은 합금 3(alloy 3)의 XRD 분석 결과 그래프
도 8은 합금 1-3(alloy 1-3)의 글리블 테스트 결과 그래프.
도 9는 기계적 특성 분석 결과 그래프.
1 is a flowchart showing a process of a method for manufacturing a neutron absorber according to an embodiment of the present invention.
2 is a Schaeffler diagram of specimen alloys.
3 is a graph of the DTA analysis results of the specimen alloys.
Figure 4 is a Gd-Ni phase diagram (Gd-Ni phase diagram).
5 is a graph of XRD analysis results of alloy 1 (alloy1).
6 is a graph of XRD analysis results of alloy 2 (alloy 2).
7 is a graph of XRD analysis results of alloy 3 (alloy 3)
8 is a graph of the glib test result of alloy 1-3 (alloy 1-3).
9 is a graph showing the results of mechanical property analysis;

이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 중성자를 차단할 수 있는 소재를 제작하기 위해 사용되는 Gd의 경우 산소와의 반응성이 매우 높기 때문에 용해 중 산소와의 반응성을 최소화 하기 위하여 진공용해로에서 용융을 하며, 응고 중 Gd와 B화합물의 경우 결정립이 증가함에 따라 열간가공성이 낮아지는 어려움이 있기 때문에 금형 몰드를 사용한다. 합금의 목표조성에 맞는 Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, B을 진공유도 용해로를 이용하여 주조를 하며, Gd를 제외한 모든 합금을 용해 후 1,400 내지 1,600℃, 바람직하게는, 1,500℃에서 일정한 크기의 Fe-Gd 모합금을 첨가하여 2분간 유지 후 금형 몰드에 출탕 한다.In the present invention, since Gd used to produce a material capable of blocking neutrons has very high reactivity with oxygen, it is melted in a vacuum melting furnace to minimize reactivity with oxygen during dissolution, and during solidification of Gd and B compound In this case, a mold is used because there is a difficulty in that the hot workability decreases as the grain size increases. Casting Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, B suitable for the target composition of the alloy using a vacuum induction melting furnace, and melting all alloys except Gd at 1,400 to 1,600°C, preferably at 1,500°C Add a Fe-Gd master alloy of a certain size and hold it for 2 minutes, then tap it into the mold.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예는, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt%, Gd 0.5wt% 내지 0.9wt%, B 0.7wt% 내지 0.9wt% 및 잔부는 Fe을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체를 제공한다.Accordingly, an embodiment of the present invention, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Si 0.4wt% to 0.6wt %, Gd 0.5wt% to 0.9wt%, B 0.7wt% to 0.9wt%, and the balance provides a neutron absorber characterized by including Fe.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 중성자 흡수체 제조 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a process of a method for manufacturing a neutron absorber according to an embodiment of the present invention.

도 1과 같이, 본 발명의 다른 실시예의 중성자 흡수체 제조 방법은, 중성자 흡수체 소재 혼합물을 용융시켜 중성자 흡수체 소재 혼합물 용탕을 생성하는 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계(S10), 상기 중성자 흡수체 소재 용탕에 Fe-Gd 모합금을 첨가하여 중성자 흡수체 용탕을 생성하는 중성자 흡수체 용탕 생성 단계(S20), 상기 중성자 흡수체 용탕을 금형 몰드로 출탕하여 중성자 흡수체 주조물을 제작하는 주조단계(S30) 및 상기 중성자 흡수체 주조물을 열처리하는 열처리 단계(S40) 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figure 1, the neutron absorber manufacturing method of another embodiment of the present invention is a neutron absorber material molten metal generating step (S10) of melting a neutron absorber material mixture to generate a neutron absorber material mixture molten metal, Fe- in the neutron absorber material molten metal A neutron absorber molten metal generating step (S20) of adding a Gd master alloy to generate a neutron absorber molten metal, a casting step of producing a neutron absorber casting by tapping the neutron absorber molten metal with a mold (S30) and heat-treating the neutron absorber casting It is characterized in that it is configured to include a heat treatment step (S40).

상기 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계(S10)에서 상기 중성자 흡수체 소재 혼합물은, 전체 중성자 흡수체 중량에 대하여 Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt% 및 B 0.7wt% 내지 0.9wt%를 포함할 수 있다.In the neutron absorber material molten metal generating step (S10), the neutron absorber material mixture is, based on the total weight of the neutron absorber, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt % to 3.5wt%, Si 0.4wt% to 0.6wt%, and B 0.7wt% to 0.9wt%.

상기 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계(S20)는, 전체 중성자 흡수체 중량에 대하여 Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt% 및 B 0.7wt% 내지 0.9wt%를 포함하는 중성자 흡수체 소자 혼합물을 진공 용해하는 것에 의해 단계인 것을 특징으로 한다.The neutron absorber material molten metal generating step (S20) is, based on the total weight of the neutron absorber, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, It is characterized in that it is a step by vacuum dissolving a neutron absorber element mixture containing 0.4wt% to 0.6wt% Si and 0.7wt% to 0.9wt% B.

상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계(S20)에서, 첨가되는 상기 Fe-Gd 모합금은, 전체 중성자 흡수체 중량에 대하여 Gd 0.5wt% 및 잔부는 Fe의 조성비를 가지고 혼합되는 것을 특징으로 한다.In the neutron absorber molten metal generating step (S20), the Fe-Gd mother alloy to be added is characterized in that 0.5wt% of Gd and the balance are mixed with a composition ratio of Fe based on the total weight of the neutron absorber.

상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계(S20)에서, 상기 Fe-Gd 모합금은 진공 용해되는 것에 의해 Gd-산화물(Gd-oxide)의 생성이 억제되는 것을 특징으로 한다.In the neutron absorber molten metal generating step (S20), the Fe-Gd mother alloy is characterized in that the generation of Gd-oxide is suppressed by vacuum dissolution.

상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계에서, 1,400 ℃ 내지 1,600 ℃, 바람직하게는, 1,500 ℃의 상기 중성자 흡수체 소재 용탕에 상기 상기 Fe-Gd 모합금을 첨가한 후 1 내지 3분, 바람직하게는 2분간 유지하여 상기 중성자 흡수체 용탕을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.In the neutron absorber molten metal generating step, after adding the Fe-Gd master alloy to the neutron absorber material melt at 1,400 ° C. to 1,600 ° C., preferably 1,500 ° C., hold for 1 to 3 minutes, preferably 2 minutes. It is characterized in that the step of preparing the neutron absorber molten metal.

상기 열처리 단계(S40)는, 850 ℃ 내지 1,200 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 한다.The heat treatment step (S40) is characterized in that it is performed at 850 °C to 1,200 °C.

상기 중성자 흡수체 제조 방법은, 열처리된 상기 중성자 흡수체 주조물을 열간 가공 조건을 제어하여 열간 압연하는 것에 의해 중성자 흡수체 판재를 제작하는 열간 압연 단계(S50)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The neutron absorber manufacturing method may further include a hot rolling step (S50) of manufacturing a neutron absorber plate material by hot rolling the heat-treated neutron absorber casting under hot working conditions.

상기 열간 압연 단계에서, 상기 열간 가공 조건은, 열간 압연 온도를 950 ℃ 내지 1,050 ℃로 유지하는 조건일 수 있다.In the hot rolling step, the hot working condition may be a condition of maintaining the hot rolling temperature at 950 °C to 1,050 °C.

<실험예><Experimental example>

본 발명에 따르는 중성자 흡수체 제조 방법에 의해 제작된 중성자 흡수체 주조물인 시편 합금으로 특성 실험을 수행하였다.A characteristic test was performed with a specimen alloy, which is a casting of a neutron absorber produced by the method for manufacturing a neutron absorber according to the present invention.

표 1은 실험을 위해 시작된 시편 합금(합금 1 내지 3)의 조성비를 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the composition ratio of the specimen alloys (alloys 1 to 3) started for the experiment.

[표 1] 시편 합금 조성표[Table 1] Specimen alloy composition table

Figure 112019113731729-pat00001
Figure 112019113731729-pat00001

[표 1]과 같이, 중성자 흡수체를 Cr: 11 내지 13 wt%, Ni: 16 내지 18 wt%, Mo: 2.5 내지 3.5 wt%, Mn: 2.5 내지 3.5 wt%, Si: 0.4 내지 0.6 wt%, B: 0.7 내지 0.9 wt%에 Gd의 조성비를 0.5 wt%, 0.7 wt%, 0.9 wt% 가변하고 잔부는 Fe의 조성비를 가지도록, Gd를 제외한 모든 원소의 함량을 동일하게 하여, 본 발명의 일 실시예의 중성자 흡수체 제조 방법을 적용하여 시편 합금(합금 1 내지 3)을 제조하였다.As shown in Table 1, Cr: 11 to 13 wt%, Ni: 16 to 18 wt%, Mo: 2.5 to 3.5 wt%, Mn: 2.5 to 3.5 wt%, Si: 0.4 to 0.6 wt%, B: From 0.7 to 0.9 wt%, the composition ratio of Gd is varied by 0.5 wt%, 0.7 wt%, and 0.9 wt%, and the content of all elements except Gd is the same, so that the balance has a composition ratio of Fe. Specimen alloys (alloys 1 to 3) were prepared by applying the neutron absorber manufacturing method of Examples.

주조 후 주조물의 하단부를 샘플링하여 DTA 를 측정하였으며, 850 ℃, 1,000 ℃ 및 1,150 ℃에서 열처리 후 XRD 측정 및 글리블 테스트를 하여 고온에서 상병화와 기계적 특성 변화를 관찰하였고, 열간압연을 통해 열간 가공 조건을 확인하였다.After casting, the lower part of the casting was sampled to measure DTA, and after heat treatment at 850 ℃, 1,000 ℃ and 1,150 ℃, XRD measurement and glib test were performed to observe mortification and mechanical property change at high temperature, and hot working through hot rolling. The conditions were confirmed.

도 2는 시편 합금들의 쉐플러 다이어 그램이다.2 is a Schaeffler diagram of specimen alloys.

현재 ASTM에 등재되어 있는 304B 합금보다 안정된 오스테나이트 상(Autenite phase)을 유지할 수 있는 합금 조성으로 선행연구 결과에 따라 Gd는 합금 내 Fe, Ni과 금속간 화합물 형태로 결합하기 때문에 Gd의 첨가량이 증가 함에 따라 페라이트(Ferrite)가 생성될 수 있으며, 이는 열간 압연 시 크랙(Crack)의 생성 요인으로 작용할 수 있다. It is an alloy composition that can maintain a more stable austenite phase than the 304B alloy currently listed in ASTM. According to the results of previous studies, the amount of Gd added increases because Gd combines with Fe and Ni in the form of an intermetallic compound in the alloy. As a result, ferrite may be generated, which may act as a factor in generating cracks during hot rolling.

도 3은 시편 합금들의 DTA 분석 결과 그래프이고, 도 4는 Gd-Ni 상 다이어그램(Gd-Ni phase diagram)이다.3 is a graph showing the results of DTA analysis of specimen alloys, and FIG. 4 is a Gd-Ni phase diagram.

주조 후 합금의 온도에 따른 상 변화를 관찰하기 위해 1,200℃까지 3℃/min의 가열 속도로 합금 1(Alloy 1), 합금 2(Alloy2), 합금 3(Alloy 3)의 열간 특성변화를 측정하였으며, 900℃~1,000℃구간에서 상 변화로 인한 변태점이 관찰 되었다. Gd가 0.5wt% 첨가된 합금 1(Alloy 1)의 경우 변태점이 약 980℃에서 관찰이 되었으며, Gd가 0.7wt% 첨가된 합금 2(Alloy 2)의 경우 약 980℃ 와 그보다 낮은 약 910℃에서 변태점이 관찰이 되었다. 그리고 Gd가 0.9wt% 첨가된 합금 3(Alloy 3)의 경우 910℃에서 변태점이 관찰 되었다. 도 3의 결과와 도 4의 자료를 토대로 합금 1(Alloy 1)의 경우 Gd는 Ni과 금속간 화합물을 형성하여 GdNi2 상(phase)이 관측되며, Gd의 함량이 증가함에 따라서 합금 2(Alloy 2)의 경우 GdNi2 상(phase)과 GdNi 상과 GdNi2 상의 공정점이 관찰 되었고, 합금 3(Alloy 3)의 경우에는 GdNi 상과 GdNi2 상의 공정점이 관측이 되는 것을 알 수 있다. 또한 B의 경우 (Fe,Cr)2B가 생성되며 생성온도는 1,200℃ 이상에서 생성이 되기 때문에 DTA 결과에는 나타나지 않았다.To observe the phase change according to the temperature of the alloy after casting, the change in hot properties of Alloy 1, Alloy 2, and Alloy 3 was measured at a heating rate of 3°C/min up to 1,200°C. , a transformation point due to phase change was observed in the 900℃~1,000℃ section. In the case of alloy 1 (Alloy 1) in which 0.5 wt% of Gd was added, the transformation point was observed at about 980 °C, and in the case of Alloy 2 (Alloy 2) in which 0.7 wt% of Gd was added (Alloy 2), the transformation point was observed at about 980 °C and lower at about 910 °C. A transformation point was observed. And in the case of alloy 3 (Alloy 3) to which 0.9wt% of Gd was added, a transformation point was observed at 910℃. Based on the results of FIG. 3 and the data of FIG. 4, in the case of Alloy 1, Gd forms an intermetallic compound with Ni, and a GdNi 2 phase is observed, and as the content of Gd increases, Alloy 2 (Alloy 1) 2) for the case of GdNi second phase (phase) and GdNi phase and it was observed on the process point GdNi 2, the alloy 3 (alloy 3) of it can be seen that the point on the process and the GdNi GdNi 2 which is observed. In addition, in the case of B, (Fe,Cr) 2 B is produced, and since it is formed at a temperature of 1,200 ° C or higher, it was not shown in the DTA results.

상 변태가 일어나는 구간인 910℃℃에서 일부 액상(liquid)이 형성되는 것을 알 수 있으며, 이로 인하여 열간가공 시 제품의 결합력이 낮아짐에 따라 크랙(crack)이 발생할 가능성이 증가하기 때문에, 열간가공 시 제품의 온도를 980℃ 이상의 온도에서 유지한 후 열간가공을 수행하는 것이 바람직하다.It can be seen that some liquid is formed at 910 ° C., which is the section where the phase transformation occurs, and this increases the possibility of cracks occurring as the bonding strength of the product is lowered during hot working. It is preferable to perform hot working after maintaining the temperature of the product at a temperature of 980°C or higher.

도 5는 합금 1(alloy1)의 XRD 분석 결과 그래프이고, 도 6은 합금 2(alloy 2)의 XRD 분석 결과 그래프이며, 도 7은 합금 3(alloy 3)의 XRD 분석 결과 그래프이다.5 is an XRD analysis result graph of alloy 1 (alloy1), FIG. 6 is an XRD analysis result graph of alloy 2 (alloy 2), and FIG. 7 is an XRD analysis result graph of alloy 3 (alloy 3).

도 5 내지 도 7은 합금 1, 2, 3(alloy 1,2,3)을 주호 후(As-cast) 상태와 850℃, 1,000℃, 1,150℃에서 열처리 후 수냉한 시편 합금의 XRD 결과이다. 합금 1(Alloy 1)의 경우 오스테나이트 상(Austenite phase)과 Fe1.1Cr0.9B0.9 상이 관찰되었으며, 합금 2(Alloy 2)의 경우 Gd의 함량이 증가함에 따라 Gd는 오스테나이트(austenite) 안정화 원소인 Ni과 금속간 화합물을 형성하여 페라이트 상(Ferrite phase)이 주조 후(As-cast) 상태에서와 850℃의 열처리 후 결과에서 소량 검출되었으며, 1,000℃이상의 온도에서는 페라이트 상(Ferrite phase)은 관측되지 않았다. 그리고 합금 1(Alloy 1)과 동일하게 Fe1.1Cr0.9B0.9 상이 오스테나이트 상(austenite phase)과 같이 관찰이 되었으며, 1,000℃에는 열처리 중 발생한 Fe2O3 상이 관찰되었다. 합금 3(Alloy 3)은 합금 2(Alloy 2)와 같은 경향을 나타내었다. 주조 후(As-cast) 시편과 850℃ 열처리 시편의 경우 합금 2(Alloy 2)와 합금 3(Alloy 3)에서 페라이트(Ferrite phase)가 관찰 되었는데 이는 열간가공 시 페라이트 상(Ferrite phase)이 입계 편석으로 작용하여 열간 가공성 저하를 나타낼 수 있다. 5 to 7 are XRD results of alloys 1, 2, and 3 (alloy 1,2,3) after as-cast state and water-cooled specimen alloy after heat treatment at 850 ℃, 1,000 ℃, 1,150 ℃. In the case of Alloy 1, an austenite phase and Fe 1.1 Cr 0.9 B 0.9 phase were observed, and in the case of Alloy 2 (Alloy 2), as the content of Gd increased, Gd was an austenite stabilizing element. By forming an intermetallic compound with phosphorus Ni, a small amount of the ferrite phase was detected in the as-cast state and after heat treatment at 850 ° C. At temperatures above 1,000 ° C, the ferrite phase was observed. It didn't happen. And, as in Alloy 1, Fe 1.1 Cr 0.9 B 0.9 phase was observed as an austenite phase, and Fe 2 O 3 phase generated during heat treatment was observed at 1,000°C. Alloy 3 (Alloy 3) showed the same trend as Alloy 2 (Alloy 2). In the case of the as-cast specimen and the 850°C heat treated specimen, a ferrite phase was observed in Alloy 2 and Alloy 3, which indicates that the ferrite phase is segregated at the grain boundary during hot working. As a result, the hot workability may be deteriorated.

Gd은 오스테나이트 안정화 원소인 Ni과 금속간 화합물을 형성하며, Gd의 함량이 증가함에 따라 Gd-Ni금속간 화합물의 양은 증가하게 되며 응고 시 Gd-Ni 금속간화합물 주변에 기지조직에서 Ni 결핍으로 인한 페라이트 상이 생성이 된다. 그러나 열처리 온도가 증가함에 따라 1,000 ℃에서 상 안정화로 인해 Ni가 기지조직 내에 고르게 고용되어 사라지는 것을 관찰 할 수 있었기 때문에 열처리 조건은 이러한 페라이트상이 생성이 되지 않는 950 ℃ 이상이 바람직하다. Gd forms an intermetallic compound with Ni, an austenite stabilizing element, and as the content of Gd increases, the amount of Gd-Ni intermetallic compound increases. The resulting ferrite phase is generated. However, as the heat treatment temperature increases, it can be observed that Ni dissolves evenly in the matrix structure and disappears due to phase stabilization at 1,000 °C. Therefore, the heat treatment conditions are preferably 950 °C or higher, where such a ferrite phase does not form.

도 8은 합금 1-3(alloy 1-3)의 글리블 테스트 결과 그래프이다.8 is a graph of the glib test result of alloy 1-3 (alloy 1-3).

열간가공성 평가를 위해 합금 1, 2, 3(Alloy 1,2,3)을 각각 850℃, 1,000℃, 1,150℃에서 열간 압축 실험을 하였다. D10×H15의 크기인 시편 합금을 승온 속도 10℃/sec로 가열 후 600sec 동안 유지하였으며 변형률(Strain rate)은 20%/sec로 열간 압연을 가정하여 70%까지 진행을 하였다.For evaluation of hot workability, alloys 1, 2, and 3 (Alloy 1,2,3) were subjected to hot compression tests at 850°C, 1,000°C, and 1,150°C, respectively. The specimen alloy having a size of D10×H15 was heated at a temperature increase rate of 10° C./sec and maintained for 600 sec, and a strain rate of 20%/sec was assumed to be hot-rolled to 70%.

실험 결과 Gd의 함량 변화는 진응력(true stress)의 변화에 영향을 미치지는 못하였으나 온도가 증가함에 따라서 진응력(true stress) 값은 850℃에서는 400MPa에서 1,000℃로 하였을 경우 약 360MPa로 감소하였고, 1,150℃에서는 약 200MPa에서 진응력(true strain)이 0.2에서 감소하는 경향을 관찰하였다.As a result of the experiment, the change in the Gd content did not affect the change in the true stress, but as the temperature increased, the true stress value decreased to about 360 MPa when the temperature was changed from 400 MPa to 1,000 ° C at 850 ° C. , at 1,150°C, a trend of decreasing true strain from 0.2 at about 200 MPa was observed.

글리블 테스트 결과 850℃에서 가장 높은 응력이 발생하였으며, 1,000℃에서는 그보다 낮은 응력이 발생한 것을 알 수 있다. 높은 응력은 기지 조직의 높은 결합력을 의미하며, 열간가공 시 더 높은 에너지를 필요로 한다. 그러나 높은 에너지를 제품에 가했을 경우 허용 범위 이상의 에너지는 크랙의 생성 요인으로 작용 할 수 있기 때문에, 850℃의 경우보다 응력이 낮은 1,000℃ 근처의 온도에서 열간가공을 수행하는 것이 바람직하다. 1150℃의 경우 변형이 진행되면서 응력의 기울기가 낮아지는 현상을 관찰 할 수 있는데 이는 변형 중 조직 내의 이차상이 일부 액상으로 변하여 결합력이 낮아지는 것으로 열간가공 시 이러한 현상은 엘리게이터 크랙을 발생하는 요인으로 작용한다.As a result of the gleeble test, it can be seen that the highest stress occurred at 850℃, and lower stress occurred at 1,000℃. High stress means high bonding strength of the matrix, and higher energy is required for hot working. However, when high energy is applied to the product, energy exceeding the allowable range can act as a crack generation factor, so it is preferable to perform hot working at a temperature near 1,000°C, where the stress is lower than in the case of 850°C. In the case of 1150℃, it can be observed that the slope of the stress decreases as the deformation progresses. This is because the secondary phase in the tissue changes to some liquid phase during deformation and the bonding strength decreases. During hot working, this phenomenon acts as a factor causing alligator cracks. do.

도 9는 기계적 특성 분석 결과 그래프이다.9 is a graph showing the results of mechanical property analysis.

도 9는 시편 합금(합금 1, 2, 3)들에 대하여, 1,000℃에서 열처리를 하였을 때 합금 1(Alloy 1), 합금 2(Alloy 2), 합금 3(Alloy 3)의 인장강도와 항복강도, 연신률 그리고 충격특성 결과이다.Figure 9 shows the tensile strength and yield strength of alloy 1 (Alloy 1), alloy 2 (Alloy 2), and alloy 3 (Alloy 3) when heat treatment is performed at 1,000 ° C for specimen alloys (alloys 1, 2, and 3); , elongation, and impact properties.

도 9의 기계적 특성 분석 결과 값은 다음의 [표 2]와 같다.The mechanical characteristic analysis result of FIG. 9 is shown in Table 2 below.

[표 2] 기계적 특성 분석 결과 표[Table 2] Table of mechanical properties analysis results

Figure 112019113731729-pat00002
Figure 112019113731729-pat00002

Gd의 함량이 증가함에 따라 합금 2(Alloy 2)의 인장강도와 항복강도는 696MPa, 602MPa로 가장 높은 값이 측정이 되었으며, 연신률은 감소하는 경향을 보였다. 그리고 Gd의 함량이 가장 높은 합금 3(Alloy 3)의 경우 인장강도와 항복강도는 큰 폭으로 감소하여 각각 602MPa, 299MPa로 측정이 되었다. 충격특성의 경우 합금 1(Alloy 1)과 합금 2(Alloy 2)의 경우 충격에너지가 17.3 J과 18.6 J 로 나타났으며 합금 3(Alloy 3)의 경우 12 J로 가장 낮은 값이 측정 되었다. As the content of Gd increased, the tensile strength and yield strength of Alloy 2 were 696 MPa and 602 MPa, the highest values were measured, and the elongation showed a tendency to decrease. And in the case of Alloy 3, which has the highest content of Gd, the tensile strength and yield strength decreased significantly, and were measured to be 602 MPa and 299 MPa, respectively. In the case of impact properties, the impact energy of alloy 1 (Alloy 1) and alloy 2 (Alloy 2) was 17.3 J and 18.6 J, and in the case of alloy 3 (Alloy 3), the lowest value was measured as 12 J.

따라서 이상의 실험 결과를 비추어 볼 때 열간 압연은 950 ℃ 내지 1,050℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.Therefore, in view of the above experimental results, it is preferable to perform hot rolling at a temperature of 950 °C to 1,050 °C.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been specifically described in the preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation thereof. In addition, those of ordinary skill in the technical field of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 중성자 흡수체 소재 혼합물을 용융시켜 중성자 흡수체 소재 혼합물 용탕을 생성하는 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계;
상기 중성자 흡수체 소재 용탕에 Fe-Gd 모합금을 첨가하여 중성자 흡수체 용탕을 생성하는 중성자 흡수체 용탕 생성 단계;
상기 중성자 흡수체 용탕을 금형 몰드로 출탕하여 중성자 흡수체 주조물을 제작하는 주조단계; 및
상기 중성자 흡수체 주조물을 열처리하는 열처리 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 첨가되는 상기 Fe-Gd 모합금은, 전체 중성자 흡수체 소재 혼합물에 대하여 Gd 0.5wt% 내지 0.9wt% 및 잔부는 Fe의 조성비를 가지고 혼합되는 것을 특징으로 하고,
상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계에서, 상기 Fe-Gd 모합금은 진공 용해되는 것에 의해 Gd-산화물(Gd-oxide)의 생성이 억제되는 것을 특징으로 하고,
상기 열처리 단계 이후에 상기 열처리된 상기 중성자 흡수체 주조물을 열간 가공 조건을 제어하여 열간 압연하는 것에 의해 중성자 흡수체 판재를 제작하는 열간 압연 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 열간 압연 단계에서 상기 열간 가공 조건은, 열간 압연 온도를 950 ℃ 내지 1,050 ℃로 유지하는 조건인 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체 제조 방법.
a neutron absorber material molten metal generating step of melting the neutron absorber material mixture to generate a molten neutron absorber material mixture;
a neutron absorber molten metal generating step of adding a Fe-Gd master alloy to the neutron absorber material molten metal to generate a neutron absorber molten metal;
a casting step of producing a neutron absorber casting by tapping the neutron absorber molten metal into a mold; and
A heat treatment step of heat-treating the neutron absorber casting; characterized in that it is configured to include,
The Fe-Gd master alloy to be added is characterized in that 0.5wt% to 0.9wt% of Gd with respect to the total neutron absorber material mixture and the balance is mixed with a composition ratio of Fe,
In the neutron absorber molten metal generation step, the Fe-Gd mother alloy is characterized in that the generation of Gd-oxide is suppressed by vacuum dissolution,
After the heat treatment step, a hot rolling step of manufacturing a neutron absorber plate material by controlling the hot working conditions to hot-roll the heat-treated neutron absorber casting to produce a neutron absorber plate; characterized in that it further comprises,
In the hot rolling step, the hot working condition is a neutron absorber manufacturing method, characterized in that the hot rolling temperature is maintained at 950 °C to 1,050 °C.
제4항에 있어서, 상기 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계의 상기 중성자 흡수체 소재 혼합물은,
전체 중성자 흡수체 중량에 대하여, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt% 및 B 0.7wt% 내지 0.9wt%를 포함하는 특징으로 하는 중성자 흡수체 제조 방법.
5. The method of claim 4, wherein the neutron absorber material mixture in the neutron absorber material molten metal generation step,
Based on the total weight of the neutron absorber, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Si 0.4wt% to 0.6wt%, and B 0.7 A method for producing a neutron absorber, comprising wt% to 0.9wt%.
제4항에 있어서, 상기 중성자 흡수체 소재 용탕 생성단계는,
전체 중성자 흡수체 중량에 대해, Cr 11wt% 내지 13wt%, Ni 16wt% 내지 18wt%, Mo 2.5wt% 내지 3.5wt%, Mn 2.5wt% 내지 3.5wt%, Si 0.4wt% 내지 0.6wt% 및 B 0.7wt% 내지 0.9wt%를 포함하는 중성자 흡수체 소자 혼합물을 진공 용해하는 단계인 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체 제조 방법.
5. The method of claim 4, wherein the generating of the neutron absorber material molten metal comprises:
Based on the total weight of the neutron absorber, Cr 11wt% to 13wt%, Ni 16wt% to 18wt%, Mo 2.5wt% to 3.5wt%, Mn 2.5wt% to 3.5wt%, Si 0.4wt% to 0.6wt%, and B 0.7 A method for producing a neutron absorber, comprising the step of vacuum dissolving a neutron absorber element mixture containing wt% to 0.9wt%.
삭제delete 삭제delete 제4항에 있어서, 상기 중성자 흡수체 용탕 생성 단계는,
1,400 ℃ 내지 1,600 ℃의 상기 중성자 흡수체 소재 용탕에 상기 상기 Fe-Gd 모합금을 첨가한 후 1 내지 3분간 유지하여 상기 중성자 흡수체 용탕을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체 제조 방법.
The method of claim 4, wherein the generating of the neutron absorber molten metal comprises:
The method for manufacturing a neutron absorber, characterized in that the step of preparing the neutron absorber melt by adding the Fe-Gd master alloy to the neutron absorber material melt at 1,400° C. to 1,600° C. and maintaining it for 1 to 3 minutes.
제4항에 있어서, 상기 열처리 단계는,
850 ℃ 내지 1,200 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체 제조 방법.
According to claim 4, wherein the heat treatment step,
A method for producing a neutron absorber, characterized in that it is carried out at 850 °C to 1,200 °C.
삭제delete 삭제delete
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