| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2003년 가을 (11/21 ~ 11/22, 연세대학교) |
| 권호 | 9권 2호 |
| 발표분야 | 금속 |
| 제목 | Inconel 718의 열처리에 따른 미세조직 변화 |
| 초록 | 1. 서론 Ni기 초내열 합금인 Inconel 718은 높은 강도와 우수한 내크리프 특성, 응력파단 저항성, 가공성, 용접성, 응력부식 저항을 가지고 있을 뿐만 아니라, 경제적 효용성도 겸비함으로써 전 초내열 합금의 사용량의 35%를 점유하고 있다. 1960년대 H. L. Eiselstein이 Incinel 718을 개발한 이후로 Standard 열처리외에 Merrick, Koul 등에 의해 새로운 방법들이 제안되었으므로 본 연구에서는 기존의 열처리법들을 검토하고 문제점을 파악하여 새로운 열처리법을 제안 하고자 한다. 2. 실험 방법 본 연구에 사용된 재료는 Allvac사에서 제조된 As rolled 상태의 Φ20mm인 봉재를 사용하였으며, 열처리는 전기로를 사용하여 Ar분위기에서 실시하였다. 조직관찰은 marble(10g CuSO4 + 50ml HCl + 50ml 증류수 + a few drops of H2SO4)로 화학에칭 및 전해에칭(4%옥살산, 3V, 10여초)한 후 OM, SEM으로 관찰하였다. 전해 추출은 메탄올 + 10%HCl + 1% 주석산을 이용하였으며, 성분 분석 및 상동정은 EDX, EPMA, XRD를 이용하였다. 결정입도는 원소재 자체가 내외부의 결정립 크기 차가 있으므로 중심에서 1.5mm, 7mm의 두 지점을 선정하여 선분석법을 사용하여 측정하였다. 3. 실험 결과 및 고찰 원모재에는 다른 석출상들은 관찰되지 않았으며, 1∼15㎛크기의 Nb-rich, Ti-rich Carbide가 각각 0.7, 0.1% 분율로 존재하였다. 결정입도는 표면에서 중심부로 갈수록 조대하였으며, 그 크기는 표면부가 6.50㎛, 중심부가 7.86㎛이었다. 기존의 열처리 방법인 Standard Heat Treatment(이하 SHT), Merrick's Heat Treatment(이하 MHT), Koul's Heat Treatment(이하 KHT)에 대해 검토한 결과, SHT에서는 입계에 δ상이 석출되지 않아 피로특성의 저하가 우려되고, MHT에서는 γ', γ"의 조대화로 인한 강도 감소와 입계에 침상형 δ가 다량 석출되어 PFZ가 발생하므로 피로특성의 저하가 우려된다. KHT에서는 역시 MHT와 마찬가지로 다량의 δ상 석출로 인해 Nb의 소모가 많아 PFZ의 발생으로 인한 피로특성 저하가 우려된다. 따라서 기계적 특성을 향상시키기 위해서는 δ상의 제어가 필요한 것으로 예상되므로, δ상의 고용온도인 1288K보다 낮은 온도범위(1248K∼1273K)에서 유지시간에 따른 δ상 및 결정입도의 변화를 체계적으로 검토하였다. δ상은 온도가 증가할수록 석출량이 감소하였으며, 유지시간이 증가할수록 δ상의 형상을 나타내는 애스펙트 비(aspect ratio)가 감소하였다. 결정립 성장은 1268K 이하의 온도에서 장시간 유지하여도 일어나지 않았다. 이상의 결과로부터 1268K이하의 온도에서 열처리하면 결정립 성장 없이 δ상의 석출량 및 형상 제어가 가능한 것으로 확인되었다. |
| 저자 | 안진수1, 김병익1, 홍재근2, 강정윤1, 홍순국3 |
| 소속 | 1부산대, 2한국기계(연), 3LG생산기술(연) |
| 키워드 | Inconel 718; heat treatment; microstructure |
