KR20190027668A

KR20190027668A - 중성자 흡수체 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20190027668A
Application number: KR1020170114739A
Authority: KR
Inventors: 문병문; 정현도; 이상욱; 정승록; 임성식
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2019-03-15
Also published as: KR101982712B1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법은 Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물을 형성하는 단계, 상기 철 모재 용해물에 Fe-Gd모합금를 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물을 형성하는 단계, 상기 듀플렉스 합금 용해물을 자연 냉각시켜 듀플렉스 합금을 형성하는 단계 및 상기 듀플렉스 합금을 1000° 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％ 및 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％를 포함하고, 상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 상온에서 가도륨(Gd) 및 붕소(B)가 각각 단일 금속간 화합물로 형성된다.

Description

중성자 흡수체 및 이의 제조방법{NEUTRON ABSORBER AND A FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 중성자 흡수체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 중성자 흡수 특성을 갖는 가도륨(Gd)과 붕소(B)의 함유량을 제어하여 기계적 특성, 내식성을 향상시키면서 열간 가공성을 향상시킨 중성자 흡수체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 핵 연료를 보관하기 위한 캐스크(cask)는 모재가 되는 소재 외에 중성자를 흡수할 수 있는 소재를 포함한다. 중성자를 흡수할 수 있는 소재로는 붕소가 있으며, 이와 관련된 선행문헌으로 미국 등록특허 제6602314호(발명의 명칭: Aluminum composite material having neutron-absorbing ability)가 있다. 그러나 붕소는 장시간 중성자를 흡수할 경우 헬륨(He⁴⁺)으로 변하면서 분해될 가능성이 있다.

중성자 흡수 소재로서 붕소 대신 가도륨을 이용하는 것을 고려할 수 있다. 이는 가도륨의 중성자 흡수능이 붕소의 중성자 흡수능보다 약 66배가 높은 것으로 알려져 있기 때문이다. 핵 연료 보관용 캐스크 소재는 가도륨 및 모재(예를 들어, 철 모재)를 함께 용융한 다음, 융융되어 생성된 용탕을 냉각함으로써 제조될 수 있다. 그러나 가도륨의 융점은 약 1323℃이기 때문에, 가도늄이 모재에 첨가될 경우, 용융되지 못한 가도륨이 모재에서 편석될 수 있다. 가도늄이 모재에서 균일하게 분포되지 않고 편석될 경우, 가도늄의 중성자 흡수능은 제대로 발휘되기 어렵다.

또한 가도륨은 산소와의 반응성이 높은 소재이다. 이는 가도륨 및 모재가 용융되는 과정에서, 가도륨이 대기 중 산소와 반응하여 대기로 증발되거나, 원하지 않는 상인 가도륨 산화물 상이 생성될 수 있다.

다시 말해, 가도륨은 중성자 흡수능이 우수하나 고가의 제품이고, 붕소는 저가이나 중성자 흡수능이 가도륨에 비해 낮은 단점이 존재한다.

따라서, 상기한 장점 및 단점을 고려하여 제조 단가를 저하시킬 수 있는 붕소와, 중성자 흡수능을 우수한 가도륨을 혼합하여 중성자 흡수능을 향상시킬 수 있으면서, 제조 단가를 저하시킨 중성자 흡수체가 필요한 실정이다.

그러나 상기한 붕소와 가도륨을 혼합하여 중성자 흡수체를 제조함에 있어 이들의 최적화된 함량, 분위기에 대한 연구가 미비한 것이 현실이다.

미국 등록특허 제6602314호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 중성자 흡수 특성을 갖는 가도륨(Gd)과 붕소(B)의 함유량을 제어하여 기계적 특성, 내식성을 향상시키면서 열간 가공성을 향상시킨 중성자 흡수체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법은 Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물을 형성하는 단계, 상기 철 모재 용해물에 Fe-Gd모합금를 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물을 형성하는 단계, 상기 듀플렉스 합금 용해물을 자연 냉각시켜 듀플렉스 합금을 형성하는 단계 및 상기 듀플렉스 합금을 1000° 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％ 및 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％를 포함하고, 상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 상온에서 가도륨(Gd) 및 붕소(B)가 각각 단일 금속간 화합물로 형성된다.

상기 가도륨(Gd)의 금속간 화합물은 구형으로 형성되고, 상기 붕소(B)의 금속간 화합물은 침상 형상으로 형성될 수 있다.

상기 가도륨(Gd) 금속간 화합물은 Fe8.5Gd 상(phase)에서 형성되고, 상기 붕소(B) 금속간 화합물은 Fe1.1Cr0.9B0.9 상(phase)에서 형성될 수 있다.

상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은, 크롬(Cr) 20wt％ 내지 25wt％, 니켈(Ni) 8wt％ 내지 12wt％, 몰리브덴(Mo) 2.0wt％ 내지 3.0wt％, 망간(Mn) 0.8wt％ 내지 1.2wt％, 실리콘(Si) 0.1wt％ 내지 0.5wt％, 구리(Cu) 0.8wt％ 내지 1.2wt％, 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％, 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％ 및 나머지 철(Fe)을 포함할 수 있다.

상기 Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물을 형성하는 단계에 있어서, 상기 철 모재 용해물은 진공 분위기의 1500℃ 내지 1600℃에서 5분 내지 20분 동안 상기 철 모재 시편을 가열하여 용해시켜 형성될 수 있다.

상기 철 모재 용해물에 Fe-Gd모합금를 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물을 형성하는 단계에 있어서, 상기 듀플렉스 합금 용해물은 진공 분위기의 1500℃ 내지 1600℃에서 1분 내지 5분 동안 유지시켜 형성될 수 있다.

상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계에 있어서, 상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 판재 형상으로 형성될 수 있다.

상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계에 있어서, 상기 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하기 위해 진공유도 용해장비를 사용할 수 있다.

상기 듀플렉스 합금을 1000° 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계 이전에, 상기 듀플렉스 합금의 적어도 어느 하나의 표면을 면 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 듀플렉스 합금을 면 가공하는 단계는 상기 듀플렉스 합금의 적어도 어느 하나의 표면에 형성된 스케일, 크랙 및 이들이 혼합된 표면 결합을 제거하는 단계일 수 있다.

상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계 이전에, 상기 듀플렉스 합금에 1100 ℃ 내지 1200℃에서 1h 내지 4h동안 열처리를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 듀플렉스 합금을 열처리하는 단계는 상기 듀플렉스 합금의 내부 응력을 포함한 내부 결합을 제거하는 단계일 수 있다.

상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 상온에서 오스테나이트 상(Austenite), 페라이트 상(Ferrite phase) 및 가도륨(Gd)와 붕소(B) 각각의 금속간 화합물이 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중성자 흡수체는 중성자 흡수체의 제조방법으로 제조된다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸은 중성자 흡수체의 제조방법으로 제조된다.

본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 및 이의 제조방법은 중성자 흡수 특성을 갖는 가도륨(Gd)과 붕소(B)의 함유량을 제어하고, 고온에서 소성변형 시 가공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 XRD분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 DTA분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 비교예의 미세조직을 촬상한 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 미세조직을 촬상한 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 글리블 테스트 결과를 도시한 그래프이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 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.

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.

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.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법의 모식도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법은 Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편(110)을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물(120)을 형성하는 단계(S100), 상기 철 모재 용해물(120)에 Fe-Gd모합금(150)을 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물(200)을 형성하는 단계(S200), 상기 듀플렉스 합금 용해물(200)을 자연 냉각시켜 듀플렉스 합금(250)을 형성하는 단계(S300) 및 상기 듀플렉스 합금(250)을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하는 단계(S400)를 실시한다.

여기서 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％ 및 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％를 포함한다.

그리고 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 상온에서 가도륨(Gd)의 금속간 화합물은 구형으로 형성되고, 붕소(B)의 금속간 화합물은 침상 형상으로 형성될 수 있다.

먼저, Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편(110)을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물(120)을 형성하는 단계(S100)에 있어서, Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편(110)을 진공유도로 내의 도가니에 장입하고, Fe-Gd 모합금을 진공유도로 내의 추가 장입장치에 장입한다.

여기서 진공유도로의 내부를 5×10^-5Torr의 진공도로 진공화한 다음, 진공유도로 내부에 아르곤 가스를 3회 공급하여 퍼징을 수행할 수 있다.

다음으로, 공급되는 아르곤 가스의 유량을 낮추어 진공유도로의 내부가 450 내지 500Torr로 유지되게 한 다음으로, 진공유도로 내부의 도가니를 둘러싸는 유도코일에 전력을 공급하여, 철 모재 시편(100)을 진공 분위기의 1500℃ 내지 1600℃에서 5분 내지 20분 동안 가열하여 용해시킬 수 있다.

여기서 철 모재 시편(100) 시편의 용융 온도는 1450℃ 정도이기 때문에 철 모재 시편(100) 시편의 완전 용융을 위해 1500℃ 이상이 바람직하다. 그리고, 철 모재 시편(100) 시편의 용융을 위해 높은 온도를 유지할 경우, 가스 포화도가 급속하게 증가되어 상기 가스는 합금 내에서 이물질(inclusion)로 작용하게 될 수 있으며, 이는 열간 가공성의 저하가 나타날 수 있기 때문에 1600℃ 이하가 바람직하다.

다음으로 철 모재 용해물(120)에 Fe-Gd 모합금(150)을 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물(200)을 형성하는 단계(S200)를 실시한다.

여기서 철 모재 시편(110)이 완전히 용융되었을 때, 추가 장입장치에 장입되어 있던 Fe-Gd 모합금(150)을 도가니에 첨가한 다음, 진공 분위기의 1500℃ 내지 1600℃에서 1분 내지 5분 동안 도가니를 유지한다. 이에 따라 도가니에 중성자 흡수 원소가 용해된 듀플렉스 합금 용해물(200)을 형성할 수 있다.

다음으로, 듀플렉스 합금 용해물(200)을 자연 냉각시켜 듀플렉스 합금(250)을 형성하는 단계(S300)를 실시한다.

구체적으로, 듀플렉스 합금 용해물(200)을 진공유도로에서 취출한 다음, 이를 미리 준비된 금형에 주입하여 듀플렉스 합금 용해물(200)을 자연 냉각으로 응고시켜 듀플렉스 합금(250)을 형성할 수 있다. 또는 이후 공정의 용이함을 부여하기 듀플렉스 합금(250)이 소정의 형상을 갖도록 주조물로 형성할 수 있으나, 자유로이 형상을 형성할 수 있기 때문에 특별히 한정하지 않는다. 그리고 듀플렉스 합금(250)은, 상기와 다른 조건이나 유사한 방법으로 형성할 수 있다.

다음으로 상기 듀플렉스 합금(250)을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하는 단계(S400)를 실시한다. 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 중성자 흡수체로 사용할 수 있다.

여기서 듀플렉스 합금(250)을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하는 단계(S400) 이전에, 듀플렉스 합금(250)의 적어도 어느 하나의 표면을 면 가공하는 단계를 더 실시할 수 있다.

상기 면 가공하는 단계를 통해 듀플렉스 합금(250)의 표면 결함을 제거할 수 있다. 상기 면 가공하는 단계를 통해 면 가공된 듀플렉스 합금(260)을 형성할 수 있다.

듀플렉스 용해물(200)은 상온에 노출시켜 자연 냉각시킴으로 듀플레스 합금(250)은 그 표면에 스케일(scale)이 형성될 수 있다. 또한, 듀플렉스 용해물(200)의 표면은 상온에 노출되어 내부와 상이하게 표면은 급냉 분위기와 유사하여 상기한 표면에서는 크랙이 발생할 수 있다.

따라서, 듀플레스 합금(250)의 적어도 어느 하나의 표면에 형성된 스케일, 크랙 및 이들이 혼합된 결합을 제거하여 면 가공된 듀플렉스 합금(260)을 형성함으로써 추후에 실시되는 압연 공정에서 발생될 수 있는 불량 발생률을 최소화시킬 수 있다.

한편, 듀플렉스 합금(250)은 상기한 면 가공하는 단계를 통해 공기 중에 노출된 표면 결함을 제거할 수 있으나, 듀플레스 합금(250)의 내부에는 제조과정 중 발생할 수 있는 듀플렉스 합금(250)의 내부 결함이 존재할 수 있다.

이에 듀플렉스 합금(250)을 면 가공 단계 후 또는 이전에, 1100 ℃ 내지 1200℃에서 1h 내지 4h동안 열처리하여 열처리된 듀플렉스 합금(270)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 열처리는 1100 ℃에서 2h동안 실시할 수 있다.

상기한 열처리 온도는 듀플렉스 합금(270)을 형성하는 과정에서 자연 냉각 중이기 때문에 추후에 실시되는 압연실시 온도보다 높은 온도로 진행되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 열처리 온도는 열간 압연 실시온도인 1000 ℃ 내지 1100℃의 온도 보다 높은 1100℃ 내지 1200℃에서 진행하는 것이 바람직하다.

상기 듀플렉스 합금(250)을 열처리하는 공정을 통해 듀플렉스 합금(250)의 내부에 발생되는 내부 결함, 구체적으로 듀플렉스 합금(250)의 내부 응력을 최소화시킬 수 있다. 환언하면, 듀플렉스 합금(250)에 형성된 시그마 상(Sigma phase)은 상기한 열간 압연 전 공정인 상기 열처리 과정에서 제거될 수 있다.

여기서, 듀플렉스 합금(250)의 면 가공 단계 및 열처리 단계는 선택적으로 실시할 수 있으며, 이들의 공정 순서 또한 선택적으로 변경할 수 있다.

이와 같이, 듀플렉스 합금(250)의 내/외부의 결함을 제거하는 공정을 실시하고, 다음으로 듀플렉스 합금(250)을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시킴으로써 결함이 제거된 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성할 수 있다.

여기서 듀플렉스 합금(250)을 열간 압연시킴으로써 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 판재 형상으로 형성할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법은 중성자 흡수 특성을 갖는 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에 가도륨(Gd)과 붕소(B)의 함유량을 제어하여 고온에서 소성변형 시 가공성을 향상시킬 수 있다.

한편, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300) 내의 가도륨(Gd) 성분은 산소와의 반응성이 매우 높기 때문에 진공분위기에서 합금을 용해해야 하며, 이 경우, 가도륨(Gd)은 오스테나이트 안정화 원소인 철(Fe), 니켈(Ni) 등과 결합하여 금속간 화합물을 형성할 수 있다. 가도륨(Gd)은 동일 함유율로는 붕소(B)의 약 4.4배의 중성자 흡수능 향상효과를 가지고 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 가도륨(Gd) 금속간 화합물은 오스테나이트(Austenite) 함량의 감소 및 페라이트 함량의 증가가 나타나기 때문에 열간 가공시 매우 취약한 단점이 발생할 수 있다.

다시 말해, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 가도륨(Gd) 성분이 0.5wt％ 미만일 경우, 소량으로 인해 중성자 흡수능이 저하될 수 있으며, 가도륨(Gd) 성분이 0.9wt％ 초과일 경우, 열간 가공성을 해칠 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 가도륨(Gd)은 0.5wt％ 내지 0.9wt％을 포함할 수 있다.

그리고, 듀플렉스 합금(250)을 형성하는 과정에서, 구체적으로 철 모재 용해물(120)에 Fe-Gd모합금(150)를 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물(200)을 형성하는 단계(S200)에 있어서, 니켈(Ni) 성분은 가도륨(Gd) 성분과 결합하여 오스테나이트 안정화시키는 원소이다. 따라서 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 니켈(Ni) 성분은 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 인성을 향상시킬 수 있다.

가도륨(Gd)을 포함하고 있는 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 니켈(Ni) 함유율이 8wt% 미만의 경우는 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 인성의 향상시키는데 곤란하고, 니켈(Ni) 함유율이 12wt% 초과하는 경우, 가도륨(Gd)과의 사이에서 융점이 낮은 공정(共晶)을 형성하기 때문에 열간 가공성을 해칠 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 니켈(Ni) 성분은 8wt％을 내지 12wt％를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 붕소(B) 성분은 오스테나이트 함량을 증가시키며, 페라이트 함량을 감소시키는 작용을 할 수 있다. 또한, 붕소(B) 성분은 중성자 흡수능 향상효과를 가지고 있다.

듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 붕소(B) 성분이 0.8wt％ 미만인 경우, 소량으로 인해 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 중성자 흡수능이 저하될 수 있고, 붕소(B) 성분이 1.2wt％ 초과인 경우, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 열간 가공성, 냉간 가공성, 인성 등의 특성에 악영향을 미칠 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％을 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 크롬(Cr) 성분은 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 요구되는 내식성을 확보할 수 있다.

듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 크롬(Cr) 함유율이 20% 미만의 경우에는 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 표면에 안정한 내식성 피막이 형성되지 않기 때문에 충분한 내식성 효과를 확보할 수 없고, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 크롬(Cr) 함유율이 25% 초과의 경우에는 열간 가공성이 저하될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에서 크롬(Cr) 20wt％ 내지 25wt％를 포함할 수 있다.

이와 같이 가도륨(Gd)과 붕소(B)를 포함하는 듀플렉스 합금(250)을 1000° 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 압연판재로 가공하는 단계에 있어서, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하기 위해 진공유도 용해장비를 사용할 수 있다.

다시 말해, 가도륨(Gd)과 붕소(B)를 포함하는 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하기 위해 사용되는 가도륨(Gd) 성분은 산화 반응성이 매우 높기 때문에 대기용해로 합금을 제작하게 될 경우, 용탕 내의 가도륨(Gd)은 대기 중 산소와 반응하여 산화가도륨(Gd-oxide)을 생성시킬 수 있다. 따라서 슬레그 제거 시 다량의 손실이 발생할 수 있다.

게다가 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 조직 내 산화가도륨(Gd-oxide)은 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 열간 가공성을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다.

따라서, 진공유도용해 장비를 사용하여 형성된 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 일반 스테인레스 스틸보다 안정적인 열간 압연 공정을 진행할 수 있다.

더욱이, 듀플렉스 합금(250)은 1000℃ 내지 1100℃에서 다양한 열 흐름(heat flow) 변화를 나타낼 수 있다. 이는 붕소(B)와 가도륨(Gd)이 첨가된 듀플렉스 합금(250)의 가도륨 금속간 화합물(Gd intemetallic)과 붕소 금속간 화합물(B intermetallic)의 영향일 수 있다. 여기서 상기 가도륨(Gd)의 금속간 화합물은 구형으로 형성될 수 있고, 붕소(B)의 금속간 화합물은 침상 형상으로 형성될 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 붕소(B)와 가도륨(Gd)이 첨가된 듀플렉스 합금(250)은 가도륨 금속간 화합물(Gd intemetallic)과 붕소 금속간 화합물(B intermetallic)의 영향으로 낮은 온도에서 안정적인 열간 압연 공정을 진행할 수 있다.

한편, 듀플렉스 합금(250)을 1000° 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하는 단계(S400)에 있어서, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 크롬(Cr) 20wt％ 내지 25wt％, 니켈(Ni) 8wt％ 내지 12wt％, 몰리브덴(Mo) 2.0wt％ 내지 3.0wt％, 망간(Mn) 0.8wt％ 내지 1.2wt％, 실리콘(Si) 0.1wt％ 내지 0.5wt％, 구리(Cu) 0.8wt％ 내지 1.2wt％, 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％, 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％ 및 나머지 철(Fe)을 포함할 수 있다.

여기서, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 몰리브덴(Mo) 2.0wt％ 내지 3.0wt％을 포함하며, 몰리브덴(Mo) 성분은 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 내공식성 및 내틈새 부식성을 향상시킬 수 있다. 몰리브덴(Mo)의 성분이 2.0wt％ 미만이면 상기한 효과를 구현하는데 곤란할 수 있고, 3wt% 초과할 경우 열간 가공성을 저하시킬 수 있다. 따라서 몰리브덴(Mo)의 함량은 2.0wt％ 내지 3.0wt％을 포함하는 것이 바람직하다.

듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 망간(Mn) 0.8wt％ 내지 1.2wt％을 포함하며, 망간(Mn) 성분은 용탕의 탈산, 열간 가공성의 향상 등의 효과를 얻기 위하여 첨가할 수 있다. 망간(Mn)의 성분이 0.8wt％ 미만일 경우, 상기의 효과가 구현하기 곤란하고, 망간(Mn)의 성분이 1.2wt％를 초과할 경우, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 내식성이 저하될 수 있다. 따라서 망간(Mn)의 함량은 0.8wt％ 내지 1.2wt％을 포함하는 것이 바람직하다.

듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 실리콘(Si) 0.1wt％ 내지 0.5wt％을 포함하며, 실리콘(Si) 성분은 용탕의 탈산용으로서 첨가되는 원소일 수 있다.

실리콘(Si) 성분은 용탕의 탈산을 위해 0.1wt％ 이상이 필요하며, 실리콘(Si) 성분은 0.5wt%초과시 가도륨(Gd)과의 사이에서 융점이 낮은 공정(共晶)을 형성하여 열간 가공성을 저하될 수 있다. 따라서 실리콘(Si)의 함량은 0.1wt％ 내지 0.5wt％을 을 포함하는 것이 바람직하다.

듀플렉스 스테인레스 스틸(300)은 구리(Cu) 0.8wt％ 내지 1.2wt％을 포함하며, 구리(Cu) 성분은 용탕의 탈산, 열간 가공성의 향상 등의 효과를 얻기 위하여 첨가할 수 있다. 구리(Cu)의 성분이 0.8wt％ 미만일 경우, 상기의 효과가 구현하기 곤란하고, 구리(Cu)의 성분이 1.2wt％를 초과할 경우, 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)의 내식성이 저하될 수 있다. 따라서 구리(Cu)의 함량은 0.8wt％ 내지 1.2wt％을 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체의 제조방법은 중성자 흡수 특성을 갖는 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)에 가도륨(Gd)과 붕소(B)의 함유량을 제어하여 고온에서 소성변형 시 가공성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들 및 비교예들을 기재한다. 그러나, 이들 실시예들 및 비교예들은 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다. 여기서 실시예들 및 비교예들은 중복 설명을 회피하기 위해 도 1 및 도 2를 인용하여 설명하기로 한다.

실험예

비교예 및 실시예의 시편 준비

본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체인 듀플렉스 스테인레스 스틸(300)을 형성하기 위한 열간 압연 공정의 최적화된 조건을 비교하기 위해 비교예 및 실시예의 합금 조성을 아래의 [표 1]에 정리하였다.

구성(wt%)	Fe	Cr	Ni	Mo	Mn	Si	Cu	Gd	B
비교예	Bal.	23	10	2.5	1	0.3	1	-	-
실시예	Bal.	23	10	2.5	1	0.3	1	0.7	1.0

표 1에 의하면 비교예는 중성자 흡수능을 가지는 가도륨(Gd), 붕소(B)를 포함하지 않는 일반적인 스테인레스 스틸을 준비하였고, 실시예는 중성자 흡수능을 가지는 0.7wt%의 가도륨(Gd), 1.0wt%의 붕소(B)를 포함한 듀플렉스 합금(250)을 준비하였다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 XRD분석 결과를 도시한 그래프이다.

여기서 도 3은 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 및 도 2를 인용하여 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 비교예인 일반적인 스테인레스 스틸의 경우, 오스테나이트 상(Austenite phase)이 주 상으로 관찰되며, 페라이트 상(Ferrite phase)과 시그마 상(Sigma phase)이 관찰되었다.

따라서 비교예는 페라이트 상과 오스테나이트 상이 공존함으로 인해 강도, 내식성, 용접성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.

실시예인 듀플렉스 합금(250)의 경우 0.7wt% 가도륨(Gd) 및 1.0wt% 붕소(B)을 첨가하였을 때 상분석 결과, 오스테나이트 상(Austenite phase)이 주 상으로 관찰되며, 가도륨(Gd) 및 붕소(B)는 각각 금속간 화합물로 존재함을 알 수 있다.

다시 말해 실시예의 경우, 주 상인 오스테나이트 상(Austenite phase)에 더불어 가도륨(Gd)의 금속간 화합물은 Fe8.5Gd 상(phase)에서 관찰되었고, 붕소(B)의 금속간 화합물은 Fe1.1Cr0.9B0.9 상(phase)에서 관찰되었다.

따라서 실시예인 듀플렉스 합금(250)의 경우, 가도륨(Gd)의 금속간 화합물 붕소(B)의 금속간 화합물 및 오스테나이트 상이 공존함으로 인해 고온에서 소성변형 시 가공성이 향상될 수 있다.

DTA분석

상기 XRD 분석결과 나타난 상이 열간 압연 공정에 미치는 온도를 관찰하기 위해 DTA분석을 하였다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 DTA분석 결과를 도시한 그래프이다. 여기서 DTA 분석은 100℃~1400℃의 온도 범위에서 실시하였다.

여기서 도 4는 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 3을 인용하여 설명하기로 한다.

비교예의 경우 1350℃에서 오스테나이트 상(Austenite)이 생성됨을 볼 수 있다. 그리고, 비교예는 900℃에서 시그마 상(Sigma phase)이 나타남을 알 수 있다.

실시예의 경우 1100℃ 초과에서 1300℃까지 매우 다양한 열흐름(heat flow) 변화를 나타내었으며 이는 가도륨 금속간 화합물(Gd intemetallic)과 붕소 금소간 화합물(B intermetallic)의 영향인 것으로 판단된다.

또한, 실시예의 경우, 1050℃에서 시그마 상(Sigma phase)이 나타남을 알 수 있으며, 시그마 상(Sigma phase)은 열간 압연 전 열처리 과정에서 제거될 수 있다.

한편, 상기 XRD 상분석에서 가도륨(Gd)와 붕소(B)는 상온에서 각각 단일상으로 관찰되었지만, 듀플렉스 합금(250)의 DTA분석에서는 고온에서 가도륨(Gd)와 붕소(B)는 단일 상으로 존재하지 않으며 여러 상이 변태를 일으키는 것을 확인할 수 있다. 이는 듀플렉스 합금(250)은 1100℃ 초과에서 1300℃까지의 고온에서 매우 불안정한 상태로 존재함을 알 수 있다.

따라서 실시예인 듀플렉스 합금(250)의 경우, 1100℃ 이하의 온도에서 소성변형 시 가공성이 향상될 수 있음을 추정할 수 있다.

미세조직 분석결과

도 5는 비교예의 미세조직을 촬상한 사진이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 미세조직을 촬상한 사진이다.

여기서 도 5의 (A)는 비교예의 미세조직을 500배로 촬상한 사진이고, 도 5의 (C)는 비교예의 미세조직을 2000배로 촬상한 사진이다. 그리고 도 6의 (B)는 실시예의 미세조직을 500배로 촬상한 사진이고, 도 6의 (D)는 실시예의 미세조직을 2000배로 촬상한 사진이다.

그리고 도 5 및 도 6은 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 및 도 4를 인용하여 설명하기로 한다.

도 5의 (A)를 참조하면, 비교예의 미세조직은 조밀하지 못한 것을 볼 수 있다. 그리고 도 5의 (C)를 참조하면, 오스테나이트 상(Austenite), 페라이트 상(Ferrite phase) 및 시그마 상(Sigma phase)이 공존하는 것을 볼 수 있다.

도 6의 (B) 및 도 6의 (D)를 참조하면, 실시예의 경우, 가도륨(Gd)과 붕소(B)를 포함한 듀플렉스 합금(250)의 경우, 미세조직이 조밀하게 형성된 것을 볼 수 있다.

그리고 도 6의 (D)를 참조하면, 실시예의 경우 오스테나이트 상(Austenite), 페라이트 상(Ferrite phase) 및 가도륨(Gd)와 붕소(B) 각각은 금속간 화합물로 존재하는 것을 볼 수 있다.

여기서 가도륨 금속간 화합물(Gd intermetallic)은 구형으로 존재함을 볼 수 있고, 붕소 금속간 화합물(B intermetallic)은 침상(needle) 형태로 존재함을 볼 수 있다.

글리블 테스트(Gleeble test)

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금의 글리블 테스트 결과를 도시한 그래프이다.

여기서, 글리블 테스트(Gleeble test)는 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금(250)를 열간 압연 시 변형율과 시간을 동일하게 적용하여 950℃, 1050℃, 1150℃에서 실험을 진행하였다.

그리고 듀플렉스 합금(250)의 시편는 직경Φ10×15mm인 조각으로 제작하였고, 변형률(strain late)는 2.5/sec 이다.

도 7을 참조하면, 동일한 조건에서 유지 온도가 낮아짐에 따라 진응력(True stress)이 높아짐을 확인할 수 있다. 이는 온도가 올라감에 따라 조직의 결합력이 떨어지기 때문일 수 있다.

하지만 온도가 높아짐에 따라 압력-변형률 커브(stress-strain curve)는 값이 떨리는 현상이 발생하는 것을 볼 수 있다. 이는 높은 온도 범위의 실험 조건에서 붕소 금속간 화합물(B intermetallic)이 깨지기 때문일 수 있다.

일반적인 합금의 열간 가공은 온도가 높을수록 조직의 결합력이 약하기 때문에 유리하지만 붕소(B)과 가도륨(Gd)를 포함하는 듀플렉스 합금(250)인 실시예는 낮은 온도에서 보다 안정하게 열간 압연을 진행할 수 있음을 알 수 있다. 다만 온도가 낮아짐에 따라 열간 가공시 가해지는 압력이 증가하는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 열간압연 온도와 열간압연 시 발생하는 크랙으로 인한 충격을 고려하였을 경우, 실시예는 열간 압연 온도 1050℃에서 가장 적절한 온도 조건인 것으로 판단할 수 있다.

다시 말해, 950℃에서는 듀플렉스 합금(250)이 변형을 하기 위해 최대 하중이 증가함을 알 수 있고, 1150℃의 온도 조건에서는 붕소(B) 화합물에서 발생한 크랙(Crack)이 열간 가공성을 저해하는 것으로 관찰되었다.

따라서 실시예인 듀플렉스 합금(250)의 경우, 1000℃ 내지 1100℃의 온도에서 소성변형 시 가공성이 향상될 수 있음을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중성자 흡수체 재료인 듀플렉스 합금 (250)은 중성자 흡수 재료인 가도륨(Gd)와 붕소(B)을 첨가하였을 경우에 결정립이 미세하게 형성되었음을 알 수 있고, 1100℃ 초과의 고온 구간에서는 매우 복잡한 상의 변화가 관찰되었고, 상온에서는 가도륨(Gd)와 붕소(B)가 단일 금속간 화합물로 형성됨을 관찰할 수 있었다.

또한, 열간압연 온도와 열간압연 시 발생하는 크랙으로 인한 충격을 고려하였을 경우, 실시예는 열간 압연 온도 1000℃ 내지 1100℃의 온도에서, 구체적으로 1050℃에서 가장 적절한 온도 조건인 것으로 판단할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 철 모재 시편
120: 철 모재 용해물
150: Fe-Gd모합금
200: 듀플렉스 합금 용해물
250: 듀플렉스 합금
260: 면 가공된 듀플렉스 합금
270: 열처리된 듀플렉스 합금
300: 듀플렉스 스테인레스 스틸

Claims

Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물을 형성하는 단계;
상기 철 모재 용해물에 Fe-Gd모합금를 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물을 형성하는 단계;
상기 듀플렉스 합금 용해물을 자연 냉각시켜 듀플렉스 합금을 형성하는 단계; 및
상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계; 를 포함하되,
상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％ 및 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％를 포함하고,
상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 상온에서 가도륨(Gd) 및 붕소(B)가 각각 단일 금속간 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 가도륨(Gd)의 금속간 화합물은 구형으로 형성되고,
상기 붕소(B)의 금속간 화합물은 침상 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 가도륨(Gd) 금속간 화합물은 Fe8.5Gd 상(phase)에서 형성되고, 상기 붕소(B) 금속간 화합물은 Fe1.1Cr0.9B0.9 상(phase)에서 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은,
크롬(Cr) 20wt％ 내지 25wt％, 니켈(Ni) 8wt％ 내지 12wt％, 몰리브덴(Mo) 2.0wt％ 내지 3.0wt％, 망간(Mn) 0.8wt％ 내지 1.2wt％, 실리콘(Si) 0.1wt％ 내지 0.5wt％, 구리(Cu) 0.8wt％ 내지 1.2wt％, 가도륨(Gd) 0.5wt％ 내지 0.9wt％, 붕소(B) 0.8wt％ 내지 1.2wt％ 및 나머지 철(Fe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 Fe, Cr, Ni, Mo, Mn, Si, Cu, B를 포함하는 철 모재 시편을 진공유도 용해장비로 용해시켜 철 모재 용해물을 형성하는 단계에 있어서,
상기 철 모재 용해물은 진공 분위기의 1500℃ 내지 1600℃에서 5분 내지 20분 동안 상기 철 모재 시편을 가열하여 용해시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 철 모재 용해물에 Fe-Gd모합금를 첨가하여 듀플렉스 합금 용해물을 형성하는 단계에 있어서,
상기 듀플렉스 합금 용해물은 진공 분위기의 1500℃ 내지 1600℃에서 1분 내지 5분 동안 유지시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계에 있어서,
상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 판재 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계에 있어서,
상기 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하기 위해 진공유도 용해장비를 사용하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계 이전에,
상기 듀플렉스 합금의 적어도 어느 하나의 표면을 면 가공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 9항에 있어서,
상기 듀플렉스 합금을 면 가공하는 단계는,
상기 듀플렉스 합금의 적어도 어느 하나의 표면에 형성된 스케일, 크랙 및 이들이 혼합된 표면 결합을 제거하는 단계인 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 듀플렉스 합금을 1000℃ 내지 1100℃에서 열간 압연시켜 듀플렉스 스테인레스 스틸을 형성하는 단계 이전에,
상기 듀플렉스 합금에 1100℃ 내지 1200℃에서 1h 내지 4h동안 열처리를 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 듀플렉스 합금을 열처리하는 단계는,
상기 듀플렉스 합금의 내부 응력을 포함한 내부 결합을 제거하는 단계인 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 듀플렉스 스테인레스 스틸은 상온에서 오스테나이트 상(Austenite), 페라이트 상(Ferrite phase) 및 가도륨(Gd)와 붕소(B) 각각의 금속간 화합물이 형성되는 것을 특징으로 하는 중성자 흡수체의 제조방법.
제 1항의 중성자 흡수체의 제조방법으로 제조되는 중성자 흡수체.
제 1항의 중성자 흡수체의 제조방법으로 제조되는 듀플렉스 스테인레스 스틸.