• 제목/요약/키워드: 니켈기 초내열 합금

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항공기 터빈 디스크용 니켈기 초내열 분말야금 합금의 고온 피로균열진전 거동 비교 평가 (Evaluation of Fatigue Crack Propagation Behavior of Nickel-based Powder Metallurgy Superalloy for Aircraft at Elevated Temperature)

  • 윤동현;나성현;김재훈;김홍규;김동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.751-758
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    • 2017
  • 항공기 터빈 디스크에 사용될 수 있는 니켈기 초내열 분말야금 합금의 피로균열진전 거동이 실제운전 환경을 고려하여 상온 및 $650^{\circ}C$에서 연구되었다. ASTM E647에서 제시하는 직류전위차법을 이용하여 실시간으로 균열의 진전을 측정하였다. 또한 피로균열진전 시험은 응력비 0.1과 0.5의 두가지 조건에서 수행되었다. 시험결과들은 응력비와 온도 조건 모두 피로균열진전 거동에 영향이 있음을 보여주었으며, 응력비와 온도가 증가함에 따라, 니켈기 초내열 분말 야금 합금의 피로균열성장 속도는 증가하게 관찰되었다. 본 연구에서 사용된 니켈기 초내열 분말 야금 합금은 현재 개발 중인 소재로써 보다 정량적인 시험결과의 분석을 위해, 본 연구의 피로균열진전 시험결과와 기존에 연구된 Inconel-100 소재의 피로균열진전거동에 대한 상호 비교분석이 수행되었다. 피로균열진전 파단면의 분석은 SEM 촬영을 통하여 수행하였다.

니켈기 초내열 713LC 합금의 고온 기계적 특성 (High Temperature Mechanical Properties of 713LC Ni-based Superalloy)

  • 나영상;김종엽;이종훈;박노광
    • 연구논문집
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    • 통권33호
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    • pp.167-174
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    • 2003
  • Alloy 713LC was developed to improve the tensile strength and ductility by reducing the carbon content of Alloy 713C. As Alloy 713LC was designed to minimize the mechanical property change with process conditions, it is generally utilized in the parts which have thick and thin sections simultaneously. In the thick and the thin sections, quite different properties are required. Consequently it is essential to crucially control the local mechanical properties of a parts by optimizing the process condition and heat treatment. In this research, high temperature mechanical properties including creep-rupture and strain-control low cycle fatigue were investigated together with the microstructural variations with heat treatment. Failure mechanism was also analyzed by observing the fracture surface to correlate the variation of mechanical properties with the microstructural change.

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니켈기 초내열합금 IN738LC의 고온 저주기피로 거동 (Low-Cycle Fatigue in Ni-Base Superalloy IN738LC at Elevated Temperature)

  • 황권태;김재훈;유근봉;이한상;유영수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1403-1409
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    • 2010
  • 니켈기 초내열합금은 고온 강도를 지속적으로 증가시키며 현재 비행기 엔진, 선박 엔진 및 발전용 가스터빈 고온 부품 등을 만드는 가장 중요한 소재로 오래전부터 사용되어져 왔다. 이러한 부품의 수명을 연장하기 위해서는 사용 환경과 유사한 조건에서의 피로수명 예측이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 가스터빈 블레이드 소재인 니켈기 초내열합금 IN738LC에 대하여 실제운전환경과 유사한 조건을 설정하여 다양한 변형률 범위와 온도에서 시험을 수행하였다. 저주기 피로수명을 예측하기 위하여 변형률 에너지 밀도와 파단 사이클과의 관계를 사용하였다. 수명의 예측은 시험결과를 토대로 변형률 에너지법과 Coffin-Manson법에 의하여 예측을 하였다.

AOD공정으로 재활용된 니켈합금의 산소주입량에 따른 조직과 기계적 성질 변화 (Effect of Oxygen Injection on Microstructure and Mechanical Properties of Ni-based Superalloy Recycled by AOD Process)

  • 이덕희;우기도;강황진;윤진호
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권2호
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    • pp.10-16
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Inconel 713C 스크랩을 원료로 아르곤-산소 탈탄 공정을 이용하여 니켈계 초내열합금을 재활용 하였다. 아르곤-산소 탈탄 공정에서 아르곤은 1,000 sccm으로 지속적으로 주입되었고 산소는 100, 250, 500 sccm의 유량으로 10, 20, 30 분씩 주입되었다. 산소 주입 초기 단계에서는 산소 양이 증가하면서 Al, Cr, 및 Mo 함량은 증가하였고 탄소 함량은 감소하였다. 그리고 Al 함유량은 탄소의 반응이 끝난 후 Al, Cr 등의 원소와 산화가 일어났기 때문에 첨가원소와 탄소의 반응에 의해 감소하였다. 결과적으로, Al 함유량이 감소하였기 때문에 ${\gamma}^{\prime}$상이 줄어들었으며 이는 Al이 ${\gamma}^{\prime}$을 형성하는 주요 원소이기 때문이다. 또한, 탄소의 양이 줄어들면서 탄화물도 줄어들었으며 산소가 과잉 공급된 시료의 기계적인 물성(강도, 경도 등)은 감소하게 된다.

DCPD법을 이용한 분말야금 니켈기 초내열합금의 고온 피로균열진전거동 (Fatigue Crack Growth Behavior of Powder Metallurgical Nickel-based Superalloy using DCPD Method at Elevated Temperature)

  • 나성현;오광근;김홍규;김동훈;김재훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.11-17
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    • 2016
  • 분말야금 니켈기 초내열합금은 항공기 터빈 엔진의 고온용 부품으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 상온, $600^{\circ}C$$700^{\circ}C$에서 CT시편을 이용하여 피로균열진전거동이 평가되었다. ASTM E647에서 제시한 직류전위차법이 피로균열진전 동안에 균열 길이를 측정하기 위하여 사용되었다. 응력비 0.5에서 피로균열진전속도는 응력비 0.1에서와 비교하여 더 빠르게 나타났다. 피로균열진전속도는 응력비와 온도의 증가와 함께 증가하였다. 파단면 관찰은 파괴메커니즘 분석을 위해 수행하였다.