초합금 단결정 주조용 주형의 실리카 함량에 따른 고온강도 영향

The Influence of the Silica Contents for High Temperature Strength for Single Crystal Casting Mold of Superalloys

  • 안성욱 (한국과학기술연구원 금속연구부) ;
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  • 임옥동 (한국과학기술연구원 금속연구부) ;
  • 진영훈 (한국과학기술연구원 금속연구부) ;
  • 서동이 (미시간대학교 재료공학과) ;
  • 이재훈 (한국타이어 중앙연구소) ;
  • 김병호 (고려대학교 재료공학과) ;
  • 오제명 (한국전력연구원 재료부식연구소)
  • An, Seong-Uk (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Larionov, V. (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Grafas, I. (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Im, Ok-Dong (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Jin, Yeong-Hun (Division of Metals, Korea Institute of Science and Thchnology) ;
  • Seo, Dong-Lee (Dept. of Materials Science and Mechanics, Michigan State University) ;
  • Lee, Jae-Hun (R&D Center, Hankook Tier Co., Ltd.) ;
  • Kim, Byeong-Ho (Dept. Materials Science and Engineering, Korea University) ;
  • O, Je-Myeong (Materials & Corrosion Research Lab., Korea Electric Power Research Institute)
  • 발행 : 1998.10.01

초록

초합금의 진공정밀주조시에 진공하에서 용해한 합금을 $1000~1700^{\circ}C$로 가열한 세라믹 주형에 주입하고 난 후, 용탕이 장시간 주형안에 노출됨으로써, 주형의 고온강도가 높아야 하므로 고품위의 주형재를 사용하여 왔으나, 저품위의 값싼 소재를 사용하여 고품위의 주형과 동등한 효과를 갖게 하고자 주형내의 Silica 함량을 조절하였다. 그 결과 SiO2 첨가량이 7.7wt.%일 때, 다른 시험편에 비해 소성강도와 고온강도가 10-55%가량 증가 하였다. 따라서 일반적으로 정밀주조 주형으로 사용하는 용융알루미나와 colloidal silica의 혼합비를 제어하여 단결절 주조용 주형을 개발하였다.

In the vacuum casting process for superalloys, molten metal are poured into the heated ceramic mold up to $1000^{\circ}C~1700^{\circ}C$. The mold has to have the high temperature strength during casting and made by hlgh purity alumina. In this sturdy, the mold was made by low purity alumina and changed silica contents intended to have high strength The 7.7wt.% SiOz specimens have 10- 55% higher strength than others in room and high temp. Therefore, the cast mold has been developed in this study for single crystal vacuum cast by controlling the ratio of fused alumina and colloidal silica which are used commercially for conventional casting in industries.

키워드

참고문헌

  1. Superalloys C.T.Sims;N.S.Stoloff;W.C.Hagel
  2. Superalloys T.M.Pollock;W.H.Murphy;E.H.Goldman;D.L.Uram;J.S.Tu
  3. 일본주물협회정밀주조연구부회편 정밀주조법 임석원;최정원
  4. Seminar at KIST in Seoul ; Investment Casting Alloys and Processes A.Mitchell
  5. Phase Diagram for Ceramics Ernest. M.Elvin;Carl R.Robbins;Howard F.McHurdie
  6. Materials Science and Technology v.11 Structure and Properties of Ceramics M.Swain;R.W.Cahn;P.Haasen;E.J.Kramer