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김태형(Taehyung Kim),안종기(Jongkee Ahn),신동익(Dongick Shin),김기태(Kitae Kim),정연길(Yeon-Gil Jung),김동훈(Donghoon Kim) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
가스터빈 부품을 고온의 환경에서 보호하기 위하여 표면에 열차폐코팅을 한다. 열차폐코팅의 증착에는 다양한 방법이 적용되지만 일반적으로 APS와 EB-PVD법을 적용한다. 본 연구에서는 APS와 EB-PVD법을 이용하여 열차폐코팅을 하였을 때 본드코팅 공정에 따라 열피로 및 열충격시 코팅의 박리수명을 평가하였다. 이를 위해 본드 코팅은 APS, HVOF, LPPS를 각 열차폐코팅에 적용하고 두께를 변화하면서 평가를 진행하였다. 평가 결과 APS법을 이용하여 열차폐코팅을 실시한 경우에는 본드 코팅에도 APS를 적용하였을 때 가장 긴 수명을 나타낸 반면 EB-PVD를 적용하였을 때는 LPPS를 이용하여 본드코팅을 실시하였을 때 가장 긴 수명을 나타내었다. 본 연구를 통하여 각 열차폐코팅에 적합한 본드 코팅 선정에 가이드를 제시할 수 있었다. TBC(Thermal Barrier Coating) is applied for protection of high temperature components in gas turbine engine from high temperature environment. Generally APS and EB-PVD are applied. In this research, APS and EB-PVD TBC’s delamination life was evaluated using thermal-shock and thermal fatigue test. For evaluation, specimens are prepared with various bond coating(APS, HVOF and LPPS) and top coating(APS and EB-PVD). In results, APS top coating showed longest delamination life with APS bond coat and EB-PVD top coating showed longest life with LPPS bond coat. It’s possible to design the appropriate TBC architecture with results from this research.
이동엽(Dongyeop Lee),안종기(Jongkee Ahn),신동익(Dongick Shin),김기태(Kitae Kim),김동훈(Donghun Kim),홍성석(Sungsuk Hong),김홍규(Hong-Kyu Kim) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
니켈기 초내열합금은 석출강화와 고용강화 효과를 동시에 이용하는 내열 합금으로, 고온에서 기계적 성질이 우수하고 내식성·내마모성 등이 뛰어나 항공용 가스터빈의 Hot section용 부품에 다량 이용된다. 니켈기 초내열합금의 고온기계적 강도는 점차 향상되었으나 상대적으로 성형성은 점차 떨어지게 되었다. 따라서 분말야금 기술이 고강도 초내열합금의 응용에 적용케 되었다. 본 논문에서는 항공용 가스터빈의 디스크 제작을 위한 니켈기 초합금의 근사정형(Near Net Shape) 분말 성형 절차를 소개하고자 한다. Nickel base superalloy is using precipitation and solution hardening. It has superior mechanical property and corrosion resistance in high temperature. Many parts in hot section of aerospace gas turbine use this material. Mechanical property of the superalloy have been improved, but formability have been decreased. In order to form nickel base superalloy, powder metallurgy is applied. In this paper, near net shape forming by powder metallurgy process for gas turbine disk is introduced.
고온 터빈 노즐에서 발생하는 크리프가 피로수명에 미치는 영향에 대한 연구
박훤(Hwun Park),김지수(Jeesoo Kim),신동익(Dongick Shin),류시양(Shiyang Ryu),신종섭(Jongsub Shin),김용련(Yongryun Kim) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
터빈노즐은 고온, 고압의 연소가스에 노출되기 때문에 크리프가 발생한다. 크리프에 의한 손상과 교번응력에 의해 발생하는 피로손상 모두 터빈노즐의 수명을 감소시키므로 두 현상을 동시에 고려하여서 수명 평가를 해야 한다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 사용하여서 터빈노즐이 가스터빈 작동환경에서 크리프 파단시간과 저주기 피로 수명을 산출하였다. 해석결과는 최대 크리프 손상이 발생하는 곳과 최대 피로손상이 발생하는 곳은 일치하지 않는다는 것을 보여준다. 이런 경우 크리프와 피로파괴 손상의 합을 총 수명이라고 보는 것은 타당하다. Turbine nozzles have creep because they are exposed to high-temperature and high-pressure combustion gas. Since the damage by creep and the damage caused by alternating stress reduce the life simultaneously, life assessment should count the both damage mechanism. This study employs finite element analyses to compute the creep-rupture life and the low-cycle fatigue of a turbine nozzle in its operating conditions. The results show that the maximum damage by creep and the maximum damage by fatigue do not occur at the same part of nozzle. In these conditions, the superposition of creep damage and fatigue damage can be reasonably estimated to be total damage.