Effect of Solutionizing Condition on the Microstructure and Tensile Properties of a Ni-base Superalloy CMSX-4

Ni기 초내열합금에서 용체화처리 조건에 따른 조직과 인장 특성

Dendrite boundaries and γ/γ' structure of a second generation single crystalline superalloy CMSX-4 almost disappeared during solution treatment above 1310℃. γ' size in the dendrite core was uniform and fine, however, that in the interdendritic region was coarse and nonuniform. With increasing solutionizing temperature and time, γ' size in the interdednritic region became fine and segregation of alloying elements between dendrite core and interdendritic region diminished. Segregation of solid solution strengthening elements such as W, Co, Re in the dendrite core was not fully removed through the heat treatments, especially that of Re still remained to some extent. Tensile properties at room temperature at which does not cause precipitaion of harmful phases, were improved with increasing solutionizing temperature and time.

제2세대 단결정 초내열합금 CMSX-4은 1310℃ 이상의 온도로 용체화처리에 의해 수지상 경계와 γ/γ'공정조직이 제거되었으며, γ'상의 크기는 용체화처리 온도와 시간의 증가에 따라 수지상간 영역에서 감소하는 경향을 보였다. γ'상의 크기는 수지상 중심과 수지상간 영역에서 큰 차이를 보였다. 모든 열처리 조건에서 수지상간 영역에서 γ'상이 크게 나타났다. 용체화처리 온도와 시간의 증가에 따라 수지상 중심과 수지상간 영역의 γ'합금형성 원소 편석은 크게 감소하였으나, W, Co, Re과 같은 고용 강화원소들의 편석은 모든 열처리 후에도 어느 정도 잔존하였다. 특히, Re은 편석이 완전히 해소되지 않았다. 새로운 유해상의 생성이 없는 상온 인장 특성은 용체화처리 온도와 시간의 증가에 따라 개선되는 경향을 보였다.