The Effects of Thermal Degradation and Creep Damage on the Microstructure and Composition of the Carbides in the CrMo Steels for Power Plant

발전 설비용 CrMo강의 탄화물 구조와 조성 변화에 미치는 열화 및 크리프 손상의 영향

  • Ju, Yeon-Jun (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Hong, Gyeong-Tae (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Lee, Hyeon-Ung (Dept. of Metallurgy & Materials Science, Hanyang University) ;
  • Sin, Dong-Hyeok (Dept. of Metallurgy & Materials Science, Hanyang University) ;
  • Kim, Je-Won (Energy Technical Team, Pohang Iron & Steel Co., Pohang)
  • 주연준 (한국과학기술연구원 금속연구부) ;
  • 홍경태 (한국과학기술연구원 금속연구부) ;
  • 이현웅 (한양대학교 금속재료공학과) ;
  • 신동혁 (한양대학교 금속재료공학과) ;
  • 김제원 (포항제철 에너지부 에너지기술팀)
  • Published : 1999.10.01

Abstract

The effects of operating temperature and stress on degradation of components in high temperature steam generator were investigated. Several 2.25CrlMo tubes which had operated over 20 years and an unused 9CrlMoVNb tube were tested. For the former samples, the amount of $\textrm{M}_{6}\textrm{C}$ carbide and its size are increased with the aging or operating time. The precipitation behavior of carbides ($\textrm{M}_{2}\textrm{O}$, $\textrm{M}_{6}\textrm{C}$) is changed with the operating temperature of the tubes. However, unused 9CrlMoVNb samples show a different carbide precipitation process due to high chromium, vanadium, and niobium contents. The amount of Cr-rich $\textrm{M}_{23}\textrm{C}_{6}$ carbide is significantly increased with aging time, but that of $\textrm{M}_{6}\textrm{C}$ type carbide is rarely changed with aging time at elevated temperatures.

Sn-3.5Ag 무연합금을 Cu 및 Alloy42 리드프레임에 납땜접합 (solder joint)하고 미세조직, 젖음성, 전단강도, 시효효과를 측정하여 비교하였다. Cu의 경우, 땜납의 Sn기지상안에 Ag(sub)3Sn과 Cu(sub)6Sn(sub)5상이, 그리고 땜납/리드프레임의 경계면에서는 1∼2㎛ 두께의 Cu(sub)6Sn(sub)5상이 형성되었다. Alloy42의 경우, 기지상내에 있는 낮은 밀도의 Ag(sub)3Sn상만이, 그리고 계면에는 0.5∼1.5㎛ 두께의 FeSn(sub)2이 형성되었다. 한편, Cu에 비해 Alloy42 리드프레임에서 퍼짐면적은 크고 접촉각은 작아 더 우수한 젖음성을 나타내었으나, 전단강도는 35%, 연신율은 75%로 낮았다. 180℃에서 1주일간 시효처리 후, Cu 리드프레임에는 계면에 η-Cu(sub)6Sn(sub)5 층외에 ξ-Cu(sub)3Sn층이 성장하였고, Alloy42 리드프레임에는 기지상내에 Ag(sub)3Sn이 구형으로 조대하게 성장하였고, 계면에는 FeSn(sub)2층만이 약 1.5㎛로 성장하였다.

Keywords

References

  1. Mater. Sci. Eng. v.47 K.R.Williams;B.Whilshire
  2. Metall. Trans. v.23A F.Abe;S.Nakazawa;H.Araki;T.Noda
  3. Metall. Trans. v.25A J.Janovec;A.Vyrostkova;M.Svoboda
  4. Actamater. v.45 P.J.Ennis;A. Zielinska-Lipiec;O.Wachter;A. Czyrska-Filemonowicz
  5. Acta mater. v.46 A.Vyrostkova;A.Kroupa;J.Janovec;M.Svoboda
  6. Metall. Trans. v.20A N.S.Cheruvu
  7. ASTM, Spec. Tech. Publication v.407 G.C.Gould
  8. Mater. Sci. Eng. v.28 K.R.Williams;B.Whilshire
  9. EPRI CS-5564, Remaining Life Assesment of Superheater and Reheater Tubes
  10. Metall. Trans. v.22A F.Abe;H.Araki;T.Noda
  11. Metall. Trans. v.20A R.L.Klueh;P.J.Maziasz
  12. Metall. Trans. v.22A Y.Watanabe;T.Shoji
  13. Metall. Trans. v.12A Z.Qu;K.H.Kuo
  14. Metal Technol. v.10 A.Afrouze;M.J.Collins;R.Pilkington
  15. Metall. Trans. v.22A W.B.Jones;C.R.Hills;D.H.Polonis
  16. Metall. Trans. v.17A J.M.Vitek;R.L.Klueh
  17. Metal Technol. v.5 L.K.L.Tu;B.B.Seth