| 초록 |
일반적으로 Ni기 ODS(oxide dispersion strengthening)합금은 고온에서 강도와 크리프 특성을 향상을 위해 기계적 합금화법을 이용하여 제조된 합금이다. 따라서 대부분의 ODS합금은 제조 후 열처리를 통한 재결정, 석출물의 형성, 결정립 성장 그리고 고온강도 특성을 평가한 연구가 주로 진행되었다. 또한 많은 량의 Cr을 함유한 Ni기 ODS합금은 산화실험을 통해 우수한 내산화 특성이 이미 검토된 바 있다. 그러나 선행 연구된 상용합금들은 모두가 2차 재결정 처리를 통해 결정립을 조대하게 성장시킽 후 실험이 진행되었기 때문에 결정립의 미세화에 따른 내산화 특성이나 미세한 결정립에 미세한 분산물이 균일하게 분산된 합금에서의 내산화 특성 역시 연구되지 않았다. 본 연구에서는 상용합금인 Inconel 718 합금의 주요 합금조성인 Ni, Cr, Fe, Nb에 Y2O3를 첨가하여 합금화를 진행하여 합금분말을 제조하였고 합금에서 결정립의 성장을 억제하기 위해 성형이 빠르게 진행될 수 있는 EPS(eletric pressure sintering)법을 이용하여 ODS합금 벌크를 제조하였다. Inconel 718합금은 다른 Ni기 합금에 비해 비교적 낮은 온도에서 강도가 요구되는 단조형 합금이기 때문에 강도의 향상을 위한 결정립의 미세화가 중요하며 18wt.%정도로 많은 량의 Cr이 첨가되어 있어 Cr이 선택적 산화되어 Cr2O3막을 형성하여 후속적인 산화를 억제하여 우수한 내산화 특성이 나타나는 합금으로 고려되어 선택되었다. 본 연구는 극미립 결정립을 갖는 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-1Y2O3합금과 Ni-20Cr-20Fe-5Nb합금의 고온 산화저항성을 상용합금인 Inconel 718합금과 비교하여 평가하고 형성된 산화물을 상용ODS합금인 PM1000과 MA754와 비교하여 ODS합금의 산화시 산화물의 형성 및 성장기구를 보다 명확히 규명하고자 하였고, 360oC, 180Mpa, 220ppm LiOH이 첨가된 H2O 에서 부식실험을 실시한 후 상용PM1000합금, Inconel 718합금의 부식특성과 비교하였다. 실험결과 분산물이 첨가되었던 분산물이 첨가된 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-1Y2O3과 상용 PM1000합금의 내산화 특성은 분산물이 첨가되지 않았던 합금 보다 우수한 내산화 특성을 보였다. 그러나 360oC에서의 부식특성은 오히려 분산물이 첨가된 합금이 저조한 것으로 나타났다. 이에 따라 부식 실험 후 미세조직을 관찰하고 부식물 종류를 평가하여 부식에 대한 기구를 고찰해 보았다. |
