학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2011년 가을 (10/27 ~ 10/29, 신라대학교) |
권호 | 17권 2호 |
발표분야 | E. Structural Materials and Processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
제목 | 인코넬 713 합금의 대기중 고온산화 |
초록 | 인코넬 713을 800oC~1100oC의 고온에서 사용할 때 산소와의 반응은 재료의 수명을 결정하는 중요한 인자이기 때문에, 본 연구에서는 인코넬 713합금의 대기 중에서의 고온산화거동을 조사하였다. 본 연구의 목적은 합금기지를 보호하는 피막의 형성과 열화 과정을 조사하므로써 국산 초합금의 고온안정성과 내산화성 향상을 위한 기초자료를 제공하기 위함이다. 상용의 인코넬 713합금 (73Ni-14Cr-6Al-4Mo-1Ti-2(Nb+Ta)-Zr-B-C, wt.%)을 전기로를 이용하여 1기압의 대기중 800-1100oC에서 최고 100 시간까지 산화실험을 실시하였다. 형성된 산화물의 미세조직과 성분분포 등을 SEM/EDS, EPMA, X-Ray Diffractometer 등을 이용하여 분석하였다. 인코넬 713합금을 대기 중 800 - 1100oC에서 50, 100시간 동안 산화시킨 결과 800oC에서는 접착력이 있는 매우 얇은 산화막이 생성되었고, 900-1100oC에서는 산화막은 얇았지만 소량의 산화막이 박리되었다. 생성된 산화물은 Al2O3, TiO2, NiAl2O4 및 Cr2O3로 구성되었는데, 인코넬 713합금의 우수한 내산화성은 합금표면에 생성되는 수 μm 두께의 얇은 (Al2O3, Cr2O3) 산화막에 기인하였다. 모재의 결정립계에서는 우선산화가 항상 발생하였다. 시편에 드문드문 존재하였던 nodule은 산소의 내방확산에 의해 산화되었으며, nodule-모재계면에는 다양한 조성의 산화물이 생성되었다. 산화과정은 부분적으로 합금원소의 외방확산과 nodule에서의 산소의 내방확산에 의해 진행되었다. 본 연구는 2011년도 지식경제부의 재원으로 한국에너지 기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제(인력양성사업 고급트랙)입니다. |
저자 | 김민정, 이동복, 박상환, Zhao chenguang |
소속 | 성균관대 |
키워드 | 인코넬 713; 산화; 초합금; 산화막 |