고온산화 및 부식 저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 및 이의 제조방법

본 발명은 원자력발전소 원자로의 고온, 고압 분위기 아래 장주기, 고연소도 운전 및 설계기준 사고 중 LOCA시 니오븀, 구리, 철, 산소의 합금 원소의 함량을 조절함과 동시에 개선된 제조방법을 적용하여 내식성 및 고온산화 저항성을 향상시킬 수 있도록 한 지르코늄 합금 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지르코늄 합금 조성물은 니오븀(Nb) 1.1~2.0중량%; 구리(Cu) 0.01~0.5중량%; 산소(O) 600~1400 ppm 및 잔부인 지르코늄(Zr)으로 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지르코늄 합금 조성물 제조방법은 지르코늄 합금 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 상기 합금조성 첨가원소들의 용해를 3~4회 반복하여 잉곳을 제조하는 단계(S Ⅰ); 상기 단계(S Ⅰ)에서 제조된 잉곳을 스테인리스 스틸로 감싼 후 상 온도에서 20~30분간 열처리 한 후 수냉 시키는 단계(S Ⅱ); 상기 단계(S Ⅱ)에서 수냉된 잉곳을 600~650℃에서 20~30분간 열처리 한 후 열간압연하는 단계(S Ⅲ); 상기 단계(S Ⅲ)에서 열간압연된 판재를 550~590℃에서 2~5시간 중간열처리 후 냉간압연하는 과정을 3회 반복하는 단계(S Ⅳ), 단계(S Ⅴ), 단계(S Ⅵ); 및 상기 단계(S Ⅵ)에서 압연된 판재를 최종열처리하는 단계(S Ⅶ)로 이루어짐을 특징으로 한다.