초록
Ni기 초내열합금 GTD 111의 미세조직의 변화와 크리프 파단특성에 대해 연구하였다. 조직관찰을 통해 본 합금의 응고거동과 주조 후 응고과정에서 석출거동을 분석하였다. MC탄화물의 생성위치가 $\gamma$/$\gamma$' 상 보다 수지상 중심에서 가까운 것으로 MC탄화물이 $\gamma$/$\gamma$'공정상보다 먼저 응고된 것을 확인할 수 있었다. $\eta$상은 Ti가 많은 $\gamma$'상에서 변태되어 형성되었으며, $\gamma$/$\gamma$'공정상에서 η상으로의 변태에 따라 $\eta$상 근처에 PFZ가 형성되고 PFZ 내부에 TaC가 석출됨을 확인하였다. $871^{\circ}C$이상의 온도에서 크리프 파단은 결정입계를 따라 진행되는 것이 명확하였으며, 표면에서 형성된 균열과 내부에서 생성된 균열이 전파, 조합되어 최종파단을 초래하였다. 결정입계 균열의 생성은 최종응시 형성된 미세공동과 밀접한 관계가 있는 것으로 분석되었으며, $\eta$상과 PFZ는 균열 생성에 큰 영향을 주지 않았다.
Microstructural evolution and creep failure behavior of GTD 111 have been studied. Solidification and precipitation behaviors of the alloy during casting have been analyzed by microstructural observations. It has been found that MC carbides solidify just before the $\gamma$/$\gamma$' eutectic solidification. The ηphase was found to be formed by transformation of Ti-rich $\gamma$'phase. PFZ has formed in the vicinity of the transformed $\eta$ phase. A few MC particles, which have been identified as TaC, precipitated within the PFZ. Creep failure along grainboundary was dominant at and above $871^{\circ}C$. Creep failure above$ 871^{\circ}C$ was caused by the propagation of surface cracks and internal cracks. Creep crack has initiated at the microporosities embedded on the grainboundary. The $\eta$phase and PFZ have been found to be little or no effect on creep crack initiation.
