화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 구조재료
제목 일방향 응고한 니켈계 초내열 합금 IN792+Hf에서 Eta 상 생성기구
초록 산업용 가스터빈 (IGT)에 사용되는 니켈계 초내열 합금은 항공기용 제트 엔진에 사용되는 합금에 비해 상대적으로 우수한 고온 부식 특성이 요구된다. 따라서 IGT용 합금은 상대적으로 높은 합금 내 Ti/Al 조성비를 가진다. 합금내 높은 Ti/Al 조성비는 반면에 응고 시 Ti의 편석으로 인해 저강도의 Eta(Ni3Ti, hcp)상 생성을 촉진시킨다. 본 연구에서는 응고 시 Eta 상 생성 기구를 규명하기 위해 일련의 일방향 응고 실험을 수행하였다. 그 결과 Eta 상은 공정 γ/γ' 조직 응고 후 남아 있는 잔류액상으로부터 형성되는 최종 응고 산물인 것으로 확인되었다. 아울러 잔류 액상에서의 (Ti+Ta+Hf)/Al 조성비가 Eta 상 생성에 중요한 역할을 하는 것으로 관찰되었다. 공정 반응이 진행하는 동안 잔류액상에서 지속적인 (Ti+Ta+Hf)/Al 비의 증가는 공정 γ'상의 조성적 안정성을 저하시켜 결국 고립된 잔류 액상으로부터 Eta 상의 핵 생성을 촉진하였다. Eta 상의 크기는 응고속도가 증가함에 따라 감소한 반면에 미세조직 내 Eta 상의 분율은 응고속도가 증가함에 따라 증가하였다. 응고속도에 따른 미세조직 관찰 및 수정된 Scheil 모델을 사용하여 이 같은 결과들을 분석, 고찰하고 응고 공정에서 Eta 상 생성을 제어하기 위한 방법 등을 제시하였다.
저자 서성문1, 김인수1, 이재현2, 조창용1, Keisaku Ogi3
소속 1한국기계(연), 2창원대, 3Dept. of Materials Science & Engineering
키워드 superalloy; solidification; Eta phase; segregation
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