A set of irradiation resistant austenitic stainless steels were developed utilizing the thermodynamic calculation and thermo-mechanical processing (TMP) for the potential application as nuclear reactor internals materials. The chemical composition was set to have the advantages of phase stability according to the temperature, irradiation and corrosion resistant characteristics. Stepwise heat treatment was performed in order to precipitate fine titanium nitride and niobium carbide at high temperature ($> 850^\circ C$). In the case of TiN, the volume fraction was not so large, but it contributed to grain size refinement by pinning effect. Meanwhile, the volume fraction of fine NbC was large enough to achieve irradiation resistance by providing a large amount of sink sites such as phase boundaries. Cold rolling and re-crystallization heat treatment was carried out to further increase the amount of dislocation and grain boundary which act as sink sites. Finally, the mechanical properties and calculated sink strength were compared in view of the alloy composition and subsequent TMP.
원자로 내부 구조물로서 조사 저항성을 갖는 오스테니틱 스테인리스 합금을 개발하기 위해 열역학적 계산과 열-기계 공정을 수행하였다. 화학적 조성은 온도에 따른 상 안정성, 조사 및 부식 특성에 대해 강점을 갖도록 설정하였다. 고온에서 질화 티타늄 및 탄화 니오븀을 석출시키기 위하여 단계적 열처리를 수행 하였다. 질화 티타늄의 경우 부피 분율은 크지 않지만, 열-기계적 공정 단계에서 피닝 효과에 의해 결정립 크기의 미세화에 기여한다. 한편, 미세한 NbC의 부피 분율은 상 경계와 같이 다량의 sink site 를 제공함으로써 조사 저항성을 나타내는 역할을 한다. 냉간 압연 및 재결정 열처리를 통해 sink site 로서의 역할을 할 수 있는 전위 및 입계의 양을 증가시켰다. 최종적으로, 기계적 성질 및 계산된 sink strength를 각각의 열-기계적 공정에 대하여 비교 분석 하였다.
