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1. 发明申请

WO2021125439A1 페라이트계 합금 및 이를 이용한 핵연료 피복관의 제조방법 审中-公开
公开(公告)号：WO2021125439A1
公开(公告)日：2021-06-24
申请号：PCT/KR2020/002406
申请日：2020-02-19
申请人： 한전원자력연료 주식회사 , 한국과학기술원
发明人： 이성용 , 장훈 , 이승재 , 김윤호 , 고대균 , 장창희 , 김채원 , 김현명
IPC分类号： C22C38/40 , C22C38/60 , C21D8/06 , C21D8/02 , C21D1/773 , C21D1/30 , C21D2211/005 , C21D8/105 , C22C38/005 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/06 , G21C21/00 , G21C3/07
摘要： 본 발명은 원자력발전소 사고 시 우수한 저항성을 갖는 페라이트계 합금 및 이를 이용한 핵연료 피복관 제조방법에 관한 것이다. 상세하게는 사고 저항성이 우수한 페라이트계 합금을 제공하고, 이를 이용한 핵연료용 피복관의 제조방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 합금은 철(Fe), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

2. 发明申请

WO2016167397A1 우수한 내식성 및 크리프 저항성을 갖는 지르코늄 합금과 그 제조방법 审中-公开
标题翻译：具有优异的耐腐蚀性和耐腐蚀性的锆合金及其制造方法
公开(公告)号：WO2016167397A1
公开(公告)日：2016-10-20
申请号：PCT/KR2015/004641
申请日：2015-05-08
申请人： 한전원자력연료 주식회사
发明人： 최민영 , 목용균 , 김윤호 , 나연수 , 이충용 , 정태식 , 고대균 , 이승재 , 김재익
IPC分类号： C22C16/00 , C22F1/18 , B21B3/00
CPC分类号： C22C16/00 , B22D7/005 , B22F1/00 , C22C1/02 , C22F1/186
摘要： 본 발명은 니오븀 1.1 ~ 1.2 중량%, 인 0.01 ~ 0.2 중량%, 철 0.2 ~ 0.3 중량% 및 지르코늄 잔부로 구성되는 지르코늄 합금과, 상기 지르코늄 합금의 구성물인 혼합물을 용해하여 주괴(Ingot)로 제조하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 제조된 잉곳을 1,000~1,050℃(β상 구간)에서 30~40분 동안 용체화 열처리 후 물에 급냉하여 β-소입(β-Quenching)하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 열처리된 잉곳을 630~650℃에서 20~30분 동안 예열시킨 후, 60~65% 압하율로 열간 압연하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 열간 압연된 압연재를 570~590℃에서 3~4시간 동안 1차 중간진공열처리한 후 30~40% 압하율로 1차 냉간 압연하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 1차 냉간 압연된 압연재를 560~580℃에서 2~3시간 동안 2차 중간 진공열처리한 후 50~60% 압하율로 2차 냉간 압연하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 2차 냉간 압연된 압연재를 560~580℃에서 2~3시간 동안 3차 중간 진공열처리한 후 30~40% 압하율로 3차 냉간 압연하는 제6단계 및, 상기 제6단계에서 3차 냉간 압연된 압연재를 440~650℃에서 7~9시간 동안 최종 진공 열처리하는 제7단계를 포함함으로써 내식성능 및 크리프 변형에 대한 저항성능이 탁월한 지르코늄 합금의 제조방법을 제공하고자 한다.
摘要翻译：本发明提供了含有1.1-1.2重量％的铌，0.01-0.2重量％的磷，0.2-0.3重量％的铁和由锆制成的其余的锆合金，以及一种具有优异腐蚀性的锆合金的制造方法电阻性能和抗蠕变变形的阻力性能，该方法包括：通过溶解构成锆合金的混合物来制造锭的第一步骤; 将在第一步骤中制造的锭在1000-150℃（β相间隔）下固溶热处理30-40分钟的第二步骤，然后在水中快速冷却并进行β-淬灭; 将在第二步骤中被热处理的锭子在630-650℃预热20-30分钟的第三步骤，然后以60-65％的减速比进行热轧; 在第三步骤中在570-590℃下对热轧材料进行初级中间真空热处理3-4小时的第四步骤，然后以30-40％的压下率进行一次冷轧; 在第五步骤中，在第五步骤中，在560-580℃下对主要冷轧材料进行二次中间真空热处理2-3小时，然后以50-60％的压下率对其进行二次冷轧， ; 在第五步骤中，在560-580℃下对第二次冷轧材料进行三次中间真空热处理2-3小时的第六步骤，然后以30-40％的压下率对其进行三次冷轧， ; 在第六步骤中在440-650℃下对第三冷轧材料进行最终真空热处理7-9小时的第七步骤。

3. 发明申请

WO2016167400A1 고온산화 및 부식 저항성이 우수한 지르코늄 합금 조성물 및 이의 제조방법 审中-公开
标题翻译：具有优异的高温氧化和耐腐蚀性的锆合金组合物及其制造方法
公开(公告)号：WO2016167400A1
公开(公告)日：2016-10-20
申请号：PCT/KR2015/004742
申请日：2015-05-12
申请人： 한전원자력연료 주식회사
发明人： 목용균 , 김윤호 , 정태식 , 장훈 , 이충용 , 나연수 , 최민영 , 고대균 , 이성용 , 이승재 , 김재익
IPC分类号： G21C3/07 , C22C16/00 , C22F1/18 , C22C1/02
CPC分类号： C22C1/02 , C22C16/00 , C22F1/18 , G21C3/07 , Y02E30/40
摘要： 본 발명은 원자력발전소 원자로의 고온, 고압 분위기 아래 장주기, 고연소도 운전 및 설계기준 사고 중 LOCA시 니오븀, 구리, 철, 산소의 합금 원소의 함량을 조절함과 동시에 개선된 제조방법을 적용하여 내식성 및 고온산화 저항성을 향상시킬 수 있도록 한 지르코늄 합금 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지르코늄 합금 조성물은 니오븀(Nb) 1.1~2.0중량%; 구리(Cu) 0.01~0.5중량%; 산소(O) 600~1400 ppm 및 잔부인 지르코늄(Zr)으로 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지르코늄 합금 조성물 제조방법은 지르코늄 합금 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 상기 합금조성 첨가원소들의 용해를 3~4회 반복하여 잉곳을 제조하는 단계(S Ⅰ); 상기 단계(S Ⅰ)에서 제조된 잉곳을 스테인리스 스틸로 감싼 후 상 온도에서 20~30분간 열처리 한 후 수냉 시키는 단계(S Ⅱ); 상기 단계(S Ⅱ)에서 수냉된 잉곳을 600~650℃에서 20~30분간 열처리 한 후 열간압연하는 단계(S Ⅲ); 상기 단계(S Ⅲ)에서 열간압연된 판재를 550~590℃에서 2~5시간 중간열처리 후 냉간압연하는 과정을 3회 반복하는 단계(S Ⅳ), 단계(S Ⅴ), 단계(S Ⅵ); 및 상기 단계(S Ⅵ)에서 압연된 판재를 최종열처리하는 단계(S Ⅶ)로 이루어짐을 특징으로 한다.
摘要翻译：本发明的目的是提供一种锆合金组合物及其制造方法，其中通过应用改进的制造方法和调节合金元素的含量，锆合金组合物能够提高高温氧化和耐腐蚀性铌，铜，铁和氧在核电厂的反应堆中的高温和高压环境下长时间的高燃耗操作，或者在冷却剂事故发生时（LOCA ）在设计事故中。为此，根据本发明的锆合金组合物包含：1.1〜2.2重量％的铌（Nb）; 0.01〜0.5重量％的铜（Cu）; 600〜1400ppm的氧（O）; 和锆（Zr）作为余量。此外，为了达到上述目的，根据本发明的锆合金组合物的制造方法包括：通过重复将合金组合物的添加元素溶解3至4次来生产锭的步骤（S I）; 使用不锈钢将上述步骤（S1）中生产的锭围绕在环境温度下处理20分钟至30分钟的步骤（S II），然后对该锭进行水冷; 在上述步骤（S II）中将水冷却的锭在600至650℃下热处理20至30分钟的步骤（S III），然后热轧该锭; 在上述步骤（S III）中将热轧板在550至590℃下2小时至5小时的热处理步骤（S IV，SV和S VI），然后重复冷轧的板3次; 以及在步骤（S6）中对已经被轧制的板进行最终热处理的步骤（S VII）。

4. 发明申请

WO2016167398A1 핵연료용 지르코늄 합금 조성물 및 이의 제조방법 审中-公开
标题翻译：核燃料的锆合金组合物及其制备方法
公开(公告)号：WO2016167398A1
公开(公告)日：2016-10-20
申请号：PCT/KR2015/004688
申请日：2015-05-11
申请人： 한전원자력연료 주식회사
发明人： 목용균 , 김윤호 , 정태식 , 장훈 , 이충용 , 나연수 , 최민영 , 고대균 , 이성용 , 이승재 , 김재익
IPC分类号： G21C3/07
CPC分类号： G21C3/07 , Y02E30/40
摘要： 본 발명은 원자로 내의 고온, 고압, 그리고 수화학 환경뿐만 아니라 장주기, 고연소도, 부하추종 운전을 목표로 점차 가혹해져가는 원자력발전소 원자로 내에서 사용 가능한 우수한 기계적 특성과 내부식성을 갖는 지르코늄 합금 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핵연료용 지르코늄 합금 조성물은 니오븀(Nb) 0.9~1.7중량%; 주석(Sn) 0.01~0.3중량%; 크롬(Cr) 0.1~0.7중량%; 산소(O) 600~1,400ppm 및 잔부인 지르코늄(Zr)으로 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핵연료용 지르코늄 합금 조성물 제조방법은 지르코늄 합금 조성물을 제조함에 있어서, 상기 합금조성의 원소들을 용해하여 잉곳을 제조하는 단계(S Ⅰ); 상기 단계(S Ⅰ)에서 제조된 잉곳을 상 영역 온도에서 열처리하고 빠른 속도로 상온으로 급냉시키는 단계(S Ⅱ); 상기 단계(S Ⅱ)에서 냉각된 잉곳을 예열하여 열간압연하는 단계(S Ⅲ); 상기 단계(S Ⅲ)에서 열간압연된 압연재를 1차 중간열처리한 후, 1차 냉간압연하는 단계(S Ⅳ); 상기 단계(S Ⅳ)에서 압연된 압연재를 2차 중간열처리를 한 후, 2차 냉간압연하는 단계(S Ⅴ); 상기 단계(S Ⅴ)에서 압연된 압연재를 3차 중간열처리를 한 후, 3차 냉간압연하는 단계(S Ⅵ); 상기 단계(S Ⅵ)에서 압연된 압연재를 최종열처리하는 단계(S Ⅶ)로 이루어짐을 특징으로 한다.
摘要翻译：本发明的目的是提供一种锆合金组合物及其制备方法，所述锆合金组合物具有优异的机械性能和耐腐蚀性，并且能够在核电厂反应器内使用，其逐渐变得更加严格，同时不仅针对反应堆内的高温，高压和水化学环境，而且长期，高燃耗和负荷追踪操作。根据本发明的用于实现该目的的用于核燃料的锆合金组合物包括：0.9-1.7重量％的铌（Nb）; 0.01-0.3重量％的锡（Sn）; 0.1-0.7重量％的铬（Cr）; 600-1,400ppm氧（O）; 和锆（Zr）作为余量。此外，根据本发明的用于实现该目的的核燃料用锆合金组合物的制备方法包括：通过熔融合金组合物（SI）的元素来制造锭的步骤; 对在步骤SI中生产的锭进行相区域温度的热处理并将锭快速冷却至室温的步骤（SII）; 对步骤SII中冷却的锭进行预热和热轧（SIII）的步骤; 将在步骤SIII中热轧的轧制材料进行一次中间热处理，然后进行一次冷轧（SIV）的工序; 将在步骤SIV中轧制的轧制材料进行二次中间热处理，然后进行二次冷轧（SV）的工序; 对在步骤SV中轧制的轧制材料进行三次中间热处理，然后进行三次冷轧（SVI）的工序。以及将在步骤SVI中轧制的轧制材料进行最终热处理（SVII）的工序。

5. 发明申请

WO2017131260A1 다단 열간압연을 적용한 핵연료용 지르코늄 부품의 제조방법 审中-公开
标题翻译：用于多级热轧的核燃料锆零件的制造方法
公开(公告)号：WO2017131260A1
公开(公告)日：2017-08-03
申请号：PCT/KR2016/000967
申请日：2016-01-29
申请人： 한전원자력연료 주식회사
发明人： 목용균 , 김윤호 , 정태식 , 이성용 , 장훈 , 이충용 , 나연수 , 최민영 , 고대균 , 이승재 , 김재익
IPC分类号： C22C16/00 , C22F1/18 , B21B3/00 , B21B37/16 , G21C21/00
CPC分类号： C22F1/186 , B21B3/00 , B21B37/16 , C22C16/00 , C22F1/002 , C22F1/18 , G21C3/07 , G21C21/00
摘要： 본 발명은 다단 열간압연 공정을 통해 평균 35 nm 이하 크기의 석출물이 기지 내에 고루 분포 되는 것을 특징으로 하는 지르코늄 합금 부품의 제조방법을 제공한다. 구체적인 본 발명의 제조방법은 니오븀이 함유된 지르코늄 합금의 잉곳을 만드는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 제조된 잉곳을 지르코늄 베타상 온도에서 열처리 한 후 급랭하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 급랭 된 잉곳을 열간압연 전 예열하는 단계(단계 3); 상기 단계 3에서 예열이 끝난 직후 1차 열간압연하고 공냉 중 이어서 2차 열간압연하는 다단 열간압연 단계(단계 4); 상기 단계 4에서 다단 열간압연 된 압연재를 1차 중간 열처리 한 후 1차 냉간압연하는 단계(단계 5); 상기 단계 5에서 1차 냉간압연된 압연재를 2차 중간 열처리 한 후 2차 냉간압연하는 단계(단계 6); 상기 단계 6에서 2차 냉간압연된 압연재를 3차 중간 열처리 한 후 3차 냉간압연하는 단계(단계 7); 및 상기 단계 7에서 3차 냉간압연된 압연재를 최종 열처리하는 단계(단계 8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지르코늄 합금 부품의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 제조방법을 이용하여 핵연료용 지르코늄 합금 판재를 제조함으로써, 미세한 석출물들을 기지 내에 형성시켜 고온 수증기 조건에서 내부식 성능이 향상되고 피로파괴에 대한 저항성이 높아진다.
摘要翻译：本发明提供了一种制造锆合金部件的方法，其特征在于通过多级热轧工艺将平均尺寸为35nm或更小的沉淀物均匀分布在基体中。具体而言，本发明的方法包括以下步骤：制造含铌锆合金锭（步骤1）; 在锆β相温度下处理步骤1中产生的晶锭并淬火（步骤2）; 在热轧之前在步骤2中预热淬火锭（步骤3）; 进行预热结束，进行第一次热轧，空冷后进行第二次热轧的多阶段热轧工序（工序4）步骤4中的多级热轧材料的一次中间热处理后的一次冷轧的工序（工序5）步骤5中的一次冷轧材料的二次中间热处理后的二次冷轧步骤（6）（步骤7），在步骤6中进行第三中间热处理，然后对第二冷轧材料进行第三次冷轧; 并且在步骤7（步骤8）中的第三冷轧材料的最终热处理步骤（步骤8）。通过使用本发明的制造方法制造核燃料用锆合金板材，在基体内形成微细析出物，提高高温蒸汽条件下的内部性能，提高耐疲劳破坏性。

6. 发明申请

WO2018110780A1 압력용기 내부 온도 유지 장치 审中-公开
公开(公告)号：WO2018110780A1
公开(公告)日：2018-06-21
申请号：PCT/KR2017/005474
申请日：2017-05-25
申请人： 한전원자력연료 주식회사
发明人： 장훈 , 목용균 , 김윤호 , 최민영 , 고대균 , 이성용 , 유종성
IPC分类号： G01N17/02 , G21C17/06
摘要： 본 발명은 압력용기 내부 온도 유지 장치로서, 시험수를 시험온도까지 가열 및 유지해주는 주가열기를 구비하는 압력용기;와 상기 주가열기에 앞서 시험수의 온도를 시험온도까지 가열해주는 예비가열기;와 상기 예비가열기의 시험수를 상기 압력용기에 주입하는 주입배관과 압력용기의 시험수가 배출되는 배출배관을 포함하되 상기 배출배관 내부에 상기 주입배관이 삽입되는 열교환기;로 구성된다.

7. 发明申请

WO2016167404A1 우수한 부식저항성을 갖는 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 및 그 제조방법 审中-公开
标题翻译：用于核燃料分离的超级抗腐蚀性锆合金及生产锆合金的方法
公开(公告)号：WO2016167404A1
公开(公告)日：2016-10-20
申请号：PCT/KR2015/005319
申请日：2015-05-27
申请人： 한전원자력연료 주식회사
发明人： 최민영 , 목용균 , 김윤호 , 나연수 , 이충용 , 장훈 , 정태식 , 고대균 , 이성용 , 이승재 , 김재익
IPC分类号： C22C16/00 , C22F1/18 , B21B3/00
CPC分类号： G21C3/07 , B22D7/005 , B22D21/005 , C22C16/00 , C22F1/186 , G21Y2002/103 , G21Y2004/10 , Y02E30/40
摘要： 본 발명은 내식성에 나쁜 영향을 끼치는 주석을 완전히 제거하고, 고용한도 이상으로 몰리브덴의 함량을 높인 후, 구리를 첨가하여 최적화된 열처리 조건을 고려한 핵연료 피복관 및 구조재 등에 사용될 수 있는 부식저항성이 향상된 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 조성 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명에 따른 핵연료 피복관용 지르코늄 합금은 니오븀 0.5~1.2중량%, 몰리브덴 0.4~0.8중량%, 구리 0.1~0.15중량%, 철 0.15~0.2중량% 및 지르코늄 잔부로 구성되며, 핵연료 피복관용 지르코늄 합금 제조방법은 지르코늄 합금 조성 원소의 혼합물을 용해하여 주괴(Ingot)로 제조하는 제1단계; 상기 제1단계에서 제조된 잉곳을 1,000~1,050℃(β)에서 30~40분 동안에 용체화 열처리한 후 물에 급냉시키는 β-소입(β-Quenching)하는 제2단계; 상기 제2단계에서 열처리된 잉곳을 630~650℃에서 20~30분 동안 예열시킨 후, 60~65% 압하율로 열간압연하는 제3단계; 상기 제3단계에서 열간압연된 압연재는 570~590℃에서 3~4시간 동안 1차 중간 진공열처리한 후 30~40% 압하율로 1차 냉간압연하는 제4단계; 상기 제4단계에서 1차 냉간압연된 압연재는 560~580℃에서 2~3시간 동안 2차 중간 진공열처리한 후 50~60% 압하율로 2차 냉간압연하는 제5단계; 상기 제5단계에서 2차 냉간압연된 압연재는 560~580℃에서 2~3시간 동안 3차 중간 진공열처리한 후 30~40% 압하율로 3차 냉간압연하는 제6단계; 상기 제6단계에서 3차 냉간압연된 압연재는 최종 진공 열처리하는 제7단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
摘要翻译：本发明的目的是提供一种可用于核燃料包覆和核结构材料的具有改进的抗腐蚀特性的锆合金组合物，以及锆合金的制造方法，最佳热处理条件为考虑到锆合金，其中对耐腐蚀性具有负面影响的锡完全从锆合金中除去，并且在将钼含量增加到大于固溶度阈值水平之后，向其中加入铜。根据本发明的用于核燃料包覆的锆合金包含0.5-1.2重量％的铌，0.4-0.8重量％的钼，0.1-0.15重量％的铜，0.15-0.2重量％的铁，其余的在锆中，并且该方法用于生产用于核燃料包层的锆合金包括：通过溶解锆合金组成元素的混合物来生产锭的第一步骤; 第一步，在1000-150℃（β）下对第一步生产的锭进行30-40分钟的热处理，然后通过在水中快速冷却进行β淬火; 第三步，在630-650℃下将第二步骤热处理20-30分钟，然后以60-65％的压缩比进行热轧; 第三步骤，在第三步骤中，在570-590℃下对第三步热轧3-4小时进行第一次中间真空热处理，然后首先以30-40％的压下率进行冷轧; 在第五步骤中第一次在560-580℃冷轧2-3小时的轧制材料进行第二次中间真空热处理的第五步，然后第二次冷轧第二次减少50-60％比; 在第五步中第二次冷轧轧制材料在560-580℃下进行2-3小时的第三次中间真空热处理的第六步，然后第三次冷轧30-40％减速比以及在第六步骤中第三次冷轧的轧制材料的最终热处理的第七步骤。

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