Positron annihilation measurement(PAM) was used to measure the annealing characteristics of variously treated zirconium. The sensitivity of PAM to variously treated specimen was studied on the purity of sample and heat treatment, respectively.
The positron trapping was saturated at lower deformation level(5%). Isochronal annealing curves of cold-worked and quenched Zr suggest that the initial rise in Doppler broadening lineshape parameter(S/W) is due to the formation of vacancy-impurity complexes in the recovery region. Recovery of these defects distinctly occurred between 200∼300℃, while recrystallization occurred between 500∼600℃ for cold-worked Zr. PAM was quite sensitive to changes in the recovery, whereas hardness measurement was insensitive in the region. The S/W parameter for heat-treated specimens increased with cooling rates and increasing quenching temperatures. The sensitivity of PAM to hydrogen inclusion increased with heat treatment, particularly with water quenching. it is inferred that the distribution of precipitated hydrides would make a large contribution to the saturation of positron trapping for relatively low hydrogen-dissolved specimen. PAM could be useful in evaluating the behavior of nonequilibrium defects of Zr induced by various treatments.
본 연구는 양전자 소멸 방법을 이용하여 다양하게 처리된 지르코늄 시편들에 대한 등시 소둔 열처리를 통해 소둔 특성을 이해하고 상온에서 변형된 결함에 대한 경우와 불순물 영향으로 수소가 첨가된 시편에 대해 열처리가 수반될 경우 양전자 소멸 방법의 민감성을 알아보았다.
지르코늄 금속의 불순물이 증가됨에 따라 양전자의 포화 현상은 훨씬 더 낮은 변형에서 형성 되었다. 압연가공된 시편과 급냉된 시편을 등시 소둔 열처리를 하였때 회복과정 중에 양전자 스펙트럼의 도플러 선폭 파라미터가 증가하였다. 이것은 열처리 과정중에 공공과 불순물의 복합체가 형성됨을 보여주고 있다. 그리고 공공 결함의 회복은 200∼300℃에서 이루어졌고 전위의 회복은 500∼600℃에서 주로 이루어졌다. 양전자 소멸 방법은 회복 과정 중에 공공 결함의 소멸과 전위의 재배열에 민감하게 반응하였고 재결정 과정은 미세 경도 방법에 의해 민감하게 반응하였다. 열처리된 시편의 도플러 선폭의 파라미터는 냉각 속도와 냉각 온도 증가에 따라 증가하였다. 낮은 수소 양이 주입되고 물에서 급냉된 시편의 경우 도플러 선폭 파라미터는 급격이 증가한 후 포화되었다. 따라서 양전자 소멸법은 기지 금속에 존재하는 수소화물의 분포에 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 결론적으로 양전자 소멸 방법은 다양한 처리에 의해 생겨난 결함 거동을 평가하는데 매우 유용하게 이용될 수 있었다.