Texture Transformations and Its Role on the Yield Strength of ($\alpha$+$\beta$) Heat Treated Zircaloy-4

($\alpha$+$\beta$) 열처리된 지르칼로이-4에서 집합조직의 변화와 그 조직이 항복 강도에 미치는 영향

The texture changes and their effect on the 0.2% yield strength of Zircaloy-4 sheet were examined after quenched from the ($\alpha$+$\beta$) phase temperature. When the prior ($\alpha$+$\beta$) gram size was slightly larger than that of the $\alpha$-annealed, the observed texture was similar to the $\alpha$-annealed texture having an ideal orientation of the (0001) basal pole at 30$^{\circ}$away from the normal direction toward the transverse direction. When the prior ($\alpha$+$\beta$) grain size was twice as large as that of the $\alpha$-annealed, the location of maximum basal pole intensity was distributed between the transverse and the rolling direction making an angle 15$^{\circ}$from the normal direction, and the observed texture became isotropic. It was found that the Kearns texture parameter, fr, in the rolling direction increased steadily, and fr in the transverse direction increased slightly, while fr in the the normal direction decreased with increasing heat treatment time. With a small increase in fr, the 0.2% yield strength increased drastically. The influence of texture was analyzed by deriving the Schmid orientation factors and the resolved shear stresses for the deformation systems. It was found that the large increase in the 0.2% yield strength was attributed mainly to the microstructural changes and partly to the texture changes by the ($\alpha$+$\beta$) heat treatment.

($\alpha$+$\beta$) 영역에서 급냉된 지르칼로이-4 판재 시편에서 집합조직의 변화와 그 조직이 0.2% 항복강도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. ($\alpha$+$\beta$) 입자의 크기가 $\alpha$영역에서 소둔된 시편의 입자 크기보다 약간 클 경우 관찰되는 집합조직은 $\alpha$-소둔된 시편의 것 ((0001) 기저폴은 수직 방향에서 방향으로 30$^{\circ}$기울어져 분포)과 비슷하였다. ($\alpha$+$\beta$) 입자 크기가 $\alpha$ -소둔된 시편의 입자 크기보다 2배 정도로 커지면서 기저폴의 최대치는 수직 방향에서 방향 및 압연 방향으로 약 15$^{\circ}$기울어져 분포하여 집합조직은 등방성을 가졌다. 열처리 시간이 길어질수록 Kearns의 집합조직 변수 f는 압연 방향에서 증가하였고 횡 방향에서는 약간 커졌으며 수직방향에서는 계속 감소하였다. 압연 방향의 f가 조금 증가함에 따라 0.2% 항복강도는 크게 증가하였다. 변형 기구에 따른 Schmid인자와 분해전단응력을 구하여 집합조직이 항복강도에 미치는 영향을 조사하였다. 급격한 항복강도의 증가는 주로 미세조직의 변화에 기인하였으며 집합조직이 미치는 영향은 상대적으로 작았다.