The Fukushima accident prompted interest in the development of accident tolerant fuel cladding (ATF) instead of zirconium alloy. An Fe-(20~25)Ni-16Cr-5Al alumina-forming advanced duplex stainless steels (ADSS) were developed in Nuclear and High Temperature Materials Laboratory. Its microstructural observation was analyzed using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, and the yield strength evaluated by tension testing. The ADSSs consist of MC carbide, B2 precipitate and duplex with austenitic and ferritic matrices. For these samples, tensile tests showed a very high yield strength of ~660 MPa, which is more than double the yield strength of conventional zirconium alloy cladding. The B2 phase mainly increase the strength due to formation of a fine dispersive precipitation. The investigation of the relationship between the yield strength and dispersive precipitate in ADSSs show a classical Orowan’s hardening mechanism. In addition, the yield strength depends on interplay of between solid solution hardening, work hardening, and grain boundary hardening.
후쿠시마 사고는 지르코늄 합금 대신에 사고 내성 연료 클래딩 (ATF)의 개발에 관심을 갖게했다. Nuclear and High Temperature Materials Laboratory에서 Fe- (20 ~ 25) Ni-16Cr-5Al 알루미나 형성 첨단 2상 스테인레스 강재 (ADSS)가 개발되었습니다. 미세 구조 관찰은 주사형 전자 현미경 및 투과 전자 현미경을 사용하여 분석되었으며 항복 강도는 인장 시험으로 평가되었습니다. ADSS는 MC 탄화물, B2 침전물 및 오스테 나이트 및 페라이트 매트릭스가 있는 이중 구조로 구성됩니다. 이 샘플의 경우, 인장 시험은 ~ 660 MPa의 매우 높은 항복 강도를 보여 주었으며 이는 기존의 지르코늄 합금 피복의 항복 강도의 두 배 이상입니다. B2상은 미세한 분산 석출물의 형성으로 인하여 주로 강도를 증가시킨다. ADSS에서 항복 강도와 분산 침전물 사이의 관계에 대한 강도는 고전적인 Orowan의 경화 메커니즘을 따릅니다. 그리고, 항복 강도는 고용체 경화, 가공 경화 및 입계 경화 사이의 상호 작용에 의존합니다.
