| 초록 |
니켈기 초내열합금은 우수한 고온특성으로 인해 발전용이나 항공용엔진 등이 가스터빈의 고온부품 소재로 사용된다. 효율향상을 위해 가스터빈의 작동온도가 높아짐에 따라 고온부품의 환경도 열악해져 좀 더 고온특성이 우수한 소재개발에 대한 필요성이 계속 대두되어 왔다. 초내열합금은 FCC인 감마 기지에 주 강화상인 감마프라임이 석출되어 우수한 고온특성을 나타내는 소재이다. 기지인 감마를 강화시키고 감마프라임 자체를 강화시켜야 하고 감마와 감마 프라임의 계면이 중요한 역할을 하게 되므로 우수한 고온특성의 소재를 개발하기 위해서는 이러한 점들을 고려해야 한다. 단결정 초내열합금의 고온 특성을 높이기 위해서 Re, Ru 등의 합금원소가 첨가되었지만 이들의 고가의 희유유원소 이므로 이들의 함량을 줄이면서 우수한 특성을 갖는 초내열합금 개발이 필요하다. 열역학 계산을 활용하여 Re 함량을 저감한 단결정 초내열합금 조성을 설계하였고 적합한 열처리 공정을 적용하였다. 열처리 공정에 따라 초내열합금의 감마프라임 석출물 분포 및 원소 분포가 변화하며 이에 따라 소재의 특성이 변화하함을 알 수 있었다. 설계한 합금은 2세대 상용합금 Cmsx-4 대비 우수한 크리프 특성 및 주조성을 갖는 것을 확인하였다. |
