Model alloys and thermomechanical processing (TMP) were developed for the application of multi-purpose canister (MPC) materials for the dry storage of nuclear spent fuel. The composition of the model alloys was determined to exhibit desired pitting resistance, with preferable austenitic and ferritic phase fraction. The TMP consisted of homogenization at $1200 ^\circ C$ for 1 h, multiple hot-rolling passes above the recrystallization temperature, and heat treatment to control the phase fraction and morphology. The model alloys consisting of different phase fraction and morphology were tested for mechanical characteristics and corrosion behaviors. The performance of model alloys was compared to austenitic (304L SS and 316L SS) and duplex (2205 DSS) stainless steels. The results showed that the model alloys possessed good pitting resistance and better tensile properties. Among the pitting resistance of model alloys, better results were obtained from materials with austenite-ferrite phase fraction of 50:50 and equiaxed austenite morphology. The applicability of the model alloys as the MPC materials was discussed in view of their pitting resistance, strength, and CISCC resistance.
사용 후 핵연료 건식저장을 위한 다목적저장용기 재료에 적용될 수 있는 모델 합금, 열기계적 공정 개발과 관련된 연구를 수행했다. 모델합금의 조성은 공식저항성, 오스테나이트 상과 페라이트상의 분율을 고려하여 설정했다. 열기계적 공정은 $1200 ^\circ C$에서 1시간 동안 균질화 열처리, 재결정 온도 이상에서의 다중 열간 압연, 상 분율과 형태를 제어하기 위한 열처리로 구성되었다. 상 분율과 형태가 다른 모델합금에 대하여 기계적 특성 및 부식 거동을 평가하였다. 모델 합금의 특성을 오스테나이트계 스테인리스 강(304L SS, 316L SS)과 듀플렉스 스테인리스 강(2205 DSS)의 특성과 비교하였다. 모델 합금은 우수한 공식저항성과 인장특성을 갖는 것으로 확인되었다. 오스테나이트 상과 페라이트 상 분율이 약 50:50 이고 오스테나이트 형태가 등축인 모델 합금에서 공식 저항성이 가장 우수했다. 다목적저장용기 재료로써 모델합금의 적용가능성이 공식 저항성, 강도, CISCC 저항성 측면에서 논의되었다.
