• 제목/요약/키워드: hot isostatic pressing (HIP)

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HIP처리가 플라즈마 용사된 열차폐 코팅층의 접착강도와 고온특성에 미치는 영향 (Effects of Hot Isostatic Pressing on Bond Strength and Elevated Temperature Characteristics of Plasma sprayed TBC)

  • 박영규;김성휘;김두수;이영찬;최철;정진성;김길무;김재철
    • 한국재료학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.312-316
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    • 2000
  • HIP처리가 가스터빈 고정익 등 고온부품에 적용되는 열차폐 코팅층의 접착강도 및 고온특성에 미치는 영향을 조사하였다. 시편은 IN738LC 초합금 표면에 8wt%Y$_2$O$_3$-$ZrO_2$분말을 플라즈마 용사법으로 코팅한 후 $1200^{\circ}C$, 100MPa의 고온, 고압에서 4시간 동안 HIP 처리하여 준비하였다. 실험결과 HIP 처리된 코팅의 경우 미세균열과 기공이 상당량 감소하였으며 EDX분석을 통해 계면에서 원자간 상호확산이 발생한 것을 확인하였다. 이러한 코팅층의 치밀화 및 상호확산으로 인해 HIP처리된 코팅층의 접착강도는 48% 이상 크게 증가하였으며 조직 또한 균질화 되었다. 반면 가열과 냉각이 반복되는 환경에서 코팅층의 내구력은 HIP 처리된 경우가 다소 저하되었다. 이는 코팅과 모재와의 열팽창 차이로 인한 변형을 완화시켜주는 기공과 미세균열이 감소되었기 때문으로 판단된다.

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질화규소-지르코니아 복합체의 기계적 및 내마모 특성 (Mechanical and tribological characterization of $Si_{3}N_{4}-ZrO_{2}$ composites)

  • 김성호;이수완;엄호성;정용선
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.217-223
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    • 1999
  • 본 연구에서는 질화규소에 지르코니아 첨가량에 따른 효과를 조사하였다. 0 wt%~40 wt%의 지르코니아를 포함하는 세라믹 복합체 재료를 토대로 하는 질화규소를 $1750^{\circ}C$에서 172 MPa의 질소가스압으로 한 시간동안 유지하는 조건으로 hot isostatic pressing (HIP)하였다. 소결된 시편의 기계적 특성과 마모 특성을 조사하였다. 질화 규소-지르코니아 복합체는 지르코니아 양이 증가함에 따라 경도와 굽힘강도는 감소하였으나 밀도는 증가하였다. 그리고, 지르코니아 첨가량이 증가함에 따른 공기 중에서의 마모량은 감소하였으며, 공기 중에서의 마모 거동은 microcracking에 유관하였다.

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Microstructural Evolution and Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Alloy through Selective Laser Melting: Comprehensive Study on the Effect of Hot Isostatic Pressing (HIP)

  • Gargi Roy;Raj Narayan Hajra;Woo Hyeok Kim;Jongwon Lee;Sangwoo Kim;Jeoung Han Kim
    • 한국분말재료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2024
  • This study explores the profound impact of varying oxygen content on microstructural and mechanical properties in specimens HO and LO. The higher oxygen concentration in specimen HO is found to significantly influence alpha lath sizes, resulting in a size of 0.5-1 ㎛, contrasting with the 1-1.5 ㎛ size observed in specimen LO. Pore fraction, governed by oxygen concentration, is high in specimen HO, registering a value of 0.11%, whereas specimen LO exhibits a lower pore fraction (0.02%). Varied pore types in each specimen further underscore the role of oxygen concentration in shaping microstructural morphology. Despite these microstructural variations, the average hardness remains consistent at ~370 HV. This study emphasizes the pivotal role of oxygen content in influencing microstructural features, contributing to a comprehensive understanding of the intricate interplay between elemental composition and material properties.

열간정수압소결(HIP)시킨 Y-Ba-Cu-O 초전도체의 조직과 특성 (Microstructure and Prooperties of Y-Ba-Cu-O Superconductor Fabricated by Hot Isostatic Pressing)

  • 신미남;백수현;송진태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.267-275
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    • 1989
  • YBa2Cu3O7-x oxide superconductors were fabricated by sintering and hotisostatic pressing (HIP), and their microstructures and properties were compared with each other. Thougha part of the second phase was observed along grain boundaries, their structures were consisted of single (123) phase and they had many porosities. But, porosities were remakably reduced by Hiping and the densification was brought about. The structure of (123) compound also showed a number of twins, which are typical of high Tc superconductors. The on-set temperature of YBa2Cu3O7-x compound sintered at 96$0^{\circ}C$ in oxygen and hipped at 88$0^{\circ}C$ was highest, but that shwoed 0 resistance at 87$^{\circ}$K, which is a little lower than the compound sintered at 96$0^{\circ}C$. HIP treatment also increased the critical current density of as-sintered compound. However, its value was low, which may be ascribed to the many pores of starting-sintered compact and partially to the second phase along grain boundaries.

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Alloy 617계 산화물 분산강화(ODS) 합금의 제조와 인장특성 (Fabrication and Tensile Properties of Alloy 617 base ODS Alloy)

  • 민형기;강석훈;김태규;한창희;김도향;장진성
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.482-487
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    • 2011
  • Alloy 617, Ni-22Cr-12Co-9Mo base oxide dispersion strengthened alloy was fabricated by using mechanical alloying, hot isostatic pressing and hot rolling. Uniaxial tensile tests were performed at room temperature and at $700^{\circ}C$. Compared with the conventional Alloy 617, ODS alloy showed much higher yield strength and tensile strength, but lower elongation. Fracture surfaces of the tensile tested specimens were investigated in order to find out the mechanism of fracture mode at each test temperature. Grain adjustment during tensile deformation was analyzed by electron backscattered diffraction mapping, inverse pole figures and TEM observation.

초내열합금 HIP 성형을 위한 금형설계 (Die design for HIP'ing of Nickel-base Superalloys)

  • 임정숙;염종택;;박노광
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.139-142
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    • 2004
  • Nickel base superalloys are widely used for high temperature applications due to heat resisting capability and corrosion resistance at high temperatures. Superalloys with many strengthening alloying elements are frequently used in powder form to alleviate harmful effects of alloy segregation. HIP (hot isostatic pressing) and DB (diffusion bonding) as a form of solid-state bonding process is used to make turbine components, such as integrated turbine rotors. HIP/DB process requires many technical overcomes related to dimensional changes as well as microstructural control. In this research, HIP/DB process for nickel base superalloys, Udimet 720 and MM 247, were investigated with a view to control the dimensional change during the consolidation process. Simple disc-shaped cans were used to select the conceptual die design for the control of the dimensional change especially in radial direction. The change in the shape of consolidated shape was investigated using commercial FE code with constitutive equations fur low temperature plasticity deformation.

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ITER 일차벽의 Cu/SS Mock-up에 대한 고열부하 시험 (High Heat Flux Test of Cu/SS Mock-up for ITER First Wall)

  • 이동원;배영덕;홍봉근;이종혁;박정용;정용환
    • 한국진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.325-330
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    • 2006
  • ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) 조달용 일차벽의 제조 건전성을 검증하기 위해서, 일차벽을 구성하는 Cu/SS mock-up을 제작하여 고열부하 시험을 수행하였다. Cu/SS mock-up은 CuCrZr과 SS316L이 사용되었으며, 두 금속은 $1050^{\circ}C$, 150 MPa의 조건에서 고온등방가압법 (HIP, Hot Isostatic Pressing) 과정을 통해 접합되었다. 시험에 사용된 고열부하 장치는 일본 원자력연구소의 JEBIS (JAEA Electron Beam Irradiation Stand)를 이용하였으며, 시험 조건은 FEM 코드인 ANSYS 해석을 통해 결정하였다. 시험은 $5MW/m^2$의 고열부하를 15초간 인가하고, 30초간 냉각하는 방법으로 수행되었으며, 시험 종료 후 얻어진 시험결과와 해석결과가 잘 일치함을 확인하였다.

HIP과 열처리공정을 이용한 Ni기 초합금 소재의 미세조직 및 기계적 특성 분석 (Evaluation of the Microstructure and Mechanical Properties for Ni Superalloy Materials Using HIP and Post Heat Treatment)

  • 김영대;현중섭;장성용
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권2호
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    • pp.137-143
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    • 2020
  • 가스터빈 고온부품 소재로 사용되는 Ni기 초합금 CM247LC 소재에 대한 최적 후처리 조건을 도출하기 위해 일방향 응고 주조법을 통한 봉상시험편을 제작하였다. 제작된 시험편은 HIP (Hot Isostatic Pressing) 처리 및 후열처리를 통해 기계적 특성과 미세 구조를 분석하여 최적의 HIP처리 조건을 도출하고자 하였다. CM247LC 소재의 경우 가스터빈 블레이드의 대체 소재로써 시제품 제작을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 블레이드의 경우 고속의 회전체로 고온 및 고압의 운전 환경에 노출되어 손상 시 후단의 블레이드와 베인에 대해 추가적인 설비 파손을 야기하여 막대한 경제적 손실을 초래할 수 있다. 따라서, CM247LC 소재가 블레이드 시제품 제작에 사용되기 위해서는 미세구조와 기계적 특성에 대한 신뢰성이 확보되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 CM247LC 소재에 대한 기계적 특성 향상을 위해 전력연구원에서 설계한 기준에 따라 HIP처리 및 열처리를 수행하고 미세조직 특성 및 기계적 특성 분석을 통해 기존 1,300℃급 가스터빈 블레이드에 소재로 활용되고 있는 GTD111DS 소재와 기계적 특성을 비교 평가하였다.