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고온 S-CO2 사이클 열교환기용 스테인리스강 및 Fe-Cr-Ni 합금 확산 접합부의 고온 인장 특성평가

Evaluation of High-Temperature Tensile Property of Diffusion Bond of Austenitic Alloys for S-CO2 Cycle Heat Exchangers

  • 홍성훈 (한국과학기술원 원자력 및 양자공학과) ;
  • 사인진 (한국과학기술원 원자력 및 양자공학과) ;
  • 장창희 (한국과학기술원 원자력 및 양자공학과)
  • Hong, Sunghoon (Dept. of Nuclear and Quantum Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ;
  • Sah, Injin (Dept. of Nuclear and Quantum Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ;
  • Jang, Changheui (Dept. of Nuclear and Quantum Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology)
  • 투고 : 2014.03.17
  • 심사 : 2014.05.28
  • 발행 : 2014.12.01

초록

소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)의 안전성 향상을 위해 고온 증기 Rankine 싸이클 대신 초임계 이산화탄소(Supercritical $CO_2$, $S-CO_2$) Brayton 싸이클을 전력변환 시스템에 사용하는 방안이 제시되고 있다. 이 경우, 중간 열교환기로는 확산 접합(Diffusion Bonding)에 의해 제작되는 미소채널형 열교환기인 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger)가 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PCHE 형 열교환기 후보재료인 다양한 오스테나이트계 합금의 확산접합 특성을 평가하였다. 후보재료별로 다양한 조건에서 확산접합부를 제작하고 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 인장 특성을 평가하였다. 평가 결과 SS 316H와 SS 347H는 $550^{\circ}C$까지 모재와 유사한 특성을 보였지만 Fe-Ni-Cr 합금인 Incoloy 800HT는 모든 온도에서 인장특성이 감소하였다. 연신율 저하의 원인을 이해하기 위해 접합부 부근의 미세조직을 분석하였다.

키워드

확산 접합;오스테나이트계 합금;연신율

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 미래창조과학부

참고문헌

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피인용 문헌

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