| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 | 14권 1호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | 장시간 사용한 피닝 처리된 블레이드의 분석 |
| 초록 | 피닝(peening) 기술은 오랜 기간 자동차, 항공 및 조선 등 다양한 산업에서 적용되어 지고 있다. 이 기술은 강구(鋼球)를 고속으로 표면에 투사하여 표면에 충돌함으로써 생긴 에너지에 의해 표면이 소성 변형되어 변형경화 및 표면에 압축잔류응력이 형성되는 효과가 나타난다. 특히 표면에 압축 잔류응력이 존재함으로서 기계적 물성 중 특히 피로 특성이 향상된다. 이러한 장점으로 인해 응력부식 균열 방지나 용접 접합부에도 활용이 증대되고 있다. 피닝 처리가 재료의 기계적 물성을 향상시킨다는 연구결과는 많은 연구자들에 보고 되고 있다. 다만, 이 효과가 장기간 사용 후에도 유지되는지에 대한 연구결과는 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 피닝 처리가 블레이드의 루트부에 적용되어진 후 20년 이상 사용된 시료를 확보하여 장기간 사용 후에도 피닝 효과가 유지되는지 조사하고자 한다. 사용된 시료는 원자력 발전소 증기 터빈 1단 블레이드로서, 회전시 지지역할을 하는 부위인 루트부에 피닝 처리를 하여 20년 이상 사용된 것이다. 분석을 용이하기 위해 우선 시료를 적정크기로 절단한 후 표면의 균열 유무를 확인하였다. 표면 거칠기를 3차원 표면조도계를 이용해 측정하였으며, 표면과 단면 미세구조는 주사전자현미경을, 표면에서 깊이에 따른 경도는 nano indentation 장비를 이용해 분석하였다. 분석결과 피닝 흔적이 하중을 받지 않는 부분에서 여전히 존재하였다. 단면 미세구조를 관찰한 결과 결정입계와 레스 마르텐사이트 판이 휘어져 있었으며, 경화된 층은 경도 측정을 통해 표면으로부터 약 70㎛ 깊이 까지 유지하는 있는 것을 확인하였다. |
| 저자 | 정진성, 이한상, 김두수 |
| 소속 | 한전 전력(연) |
| 키워드 | 피닝; 압축잔류응력 |
