Abstract
The effects of temperature and strain rate on the I-SCC behaviors of Zircaloy-4 were investigated by constant load test at 30$0^{\circ}C$ and constant elongation rate test at 300, 350 and 40$0^{\circ}C$ in 3.34mg $I_2$/㎤. The results showed that I-SCC susceptibility increased as the strain rate decreased or the temperature increased. The empirical relation between the stress and the time to failure at 30$0^{\circ}C$ was given by 1/ $t_{f}$∝exp (0.3$\sigma$/$\sigma$$_{UTS}$-31.5) When the I-SCC susceptibility was expressed by the ratio of fracture energy in iodine atmosphere to that in the inert atmosphere, severe I-SCC susceptibility was found near 7.6$\times$10$^{-6}$ sec at 30$0^{\circ}C$ and the maximum point of I-SCC susceptibility tended to shift to the higher strain rate with increasing the temperature. The quasi-cleavage fracture was observed in I-SCC fracture surface. From these results, it was certain that the film repture step was involved as an important process in the I-SCC mechanism of Zircaloy-4.4.
온도 및 연신율 변촤가 Zircaloy-4의 요드 응력부식 거동에 미치는 영향을 30$0^{\circ}C$에서 일정 하중법과 300, 350, 40$0^{\circ}C$에서 일정 연신율법으로 ($10^{-5}$sec~$10^{-6}$ sec) 3.34mg $I_2$/㎤의 요드분위기에서 연구하였다. 요드 응력부식균열에 대한 저항성은 온도가 상승하거나 변형속도가 감소하면 감소했고 파손 시간과 응력과의 관계는1/tｆ∝exp (0.3$\sigma$/$\sigma$uTs-31.5)로 표시할 수 있었다. 30$0^{\circ}C$에서 요드 응력 부식 균열에 대한 저항성을 불활성 분위기에서의 파손에너지에 대한 요드분위기에서의 파손 에너지의 비율로 표시할 때 변형속도가 7.6$\times$$10^{-6}$ sec 부근에서 저항성이 가장 낮았고 온도가 35$0^{\circ}C$, 40$0^{\circ}C$ 로 증가함에 따라 보다 높은 변형속도에서 최저 저항성을 나타내는 경향을 보였다. 요드 응력부식 균열의 파단면에서 준-벽계 파면(quasi-cleavage fracture)을 관찰했다. 전술한 결과에 의하면 Zircaloy-4의 요드 응력부식균열의 기구에 있어서 보호 피막파손단계 (film rupture step)가 중요한 과정으로 추정된다.