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- 저자 : 김재철 ( Doo Soo Kim (검색결과 4 건)
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IN738LC 초내열합금에서 미세조직과 고온 피로수명에 미치는 고온등압압축(HIP) 공정의 영향
최철,김두수,이영찬,박영규,김길무,김재철,Choi, Cheol,Kim, Doo-Soo,Lee, Young-Chan,Park, Young-Kyu,Kim, Gil-Moo,Kim, Jae-Cheol 한국재료학회 2000 한국재료학회지 Vol.10 No.2
가스터빈 블레이드 재료로 사용되는 IN738LC 니켈기 초합금 주조재에 대하여 고온등압압축(HIP) 공정에 의한 미세조직 변화와 고온 피로수명에 미치는 영향을 조사하였다. 세부적으로 HIP 처리에 따른 주조결함 제거와 피로변형 열화재의 물성재생효과 확인에 중점을 두었으며, 이를 위하여 회전굽힘 피로시험을 실시하고 변형전후의 미세조직을 광학 및 주사전자현미경으로 관찰하였다. HIP 처리 전후의 미세조직과 피로수명을 비교, 평가한 결과, 주조재와 열처리재의 피로수명 차는 크지 않았으나 HIP 처리재의 피로수명은 이들과 비교하여 평균 60배 이상 증가한 것으로 나타났다. 또한 인위적으로 고온 피로변형을 가한 열화재를 대상으로 반복 HIP 처리한 결과, 열화 변형조직이 신재 상태로 거의 완전히 재생될 뿐만 아니라, 재료내에 미세하게 잔존하던 주조결함까지 부가적으로 제거됨에 따라 반복 HIP 처리에 의한 피로수명 연장 효과가 크게 나타났다. A study has been made to investigate the effects of hot isostatic pressing(HIPing) on the microstructure and high temperature fatigue lives of the IN738LC, Ni-base superalloy used in turbine blades, with emphasis on the elimination of casting microporosity and fatigue damage through HIP treatments. Microstructure was observed using OM, SEM and the fatigue life was investigated with rotate bending fatigue tester. The results show that the fatigue lives of properly HIP-processed specimens could be extended be extended by a factor of about sixty. In contrast, no comparable life improvement was achieved with heat treatment only. The repetitive HIP treatment was shown to be very effective as a means of rejuvenating the fatigue life of intentionally fatigue-damaged IN738LC by restoration of the initial alloy microstructure and additional removal of fine casting defects which remained in the HIP-processed material.
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HIP처리가 플라즈마 용사된 열차폐 코팅층의 접착강도와 고온특성에 미치는 영향
박영규,김성휘,김두수,이영찬,최철,정진성,김길무,김재철,Park, Young-Kyu,Kim, Sung-Hwi,Kim, Doo-Soo,Lee, Young-Chan,Choi, Cheol,Jung, Jin-Sung,Kim, Gil-Moo,Kim, Jae-Chul 한국재료학회 2000 한국재료학회지 Vol.10 No.4
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. A study has been made to investigate the effects of hot isostatic pressing(HIP ping) on bond strength and elevated temperature characteristics of thermal barrier coating(TBC). The specimens were prepared by HIPping of TBC which is composed of the ceramic top coat(8wt%$Y_2$$O_3$-$ZrO_2$) and the metallic bond coat on the matrix of IN738LC superalloy. The results showed that the porosity and microcracks in the ceramic top coat of TBC were significantly decreased by HIP. As a result, the bond strength of the HIPped coating was increased above 48% compared to that of as-coated specimen and microstructure was homogenized. It was found that the thermal cycle resistance of HIPped coating was inferior to that of as-coated specimen. It was considered that this result was mainly caused by the reduction of internal defects in the top coat layer which could play a role in relaxing the thermal stress due to a large difference in thermal expansion between TBC and matrix.
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HIP 처리에 의한 가스터빈 블레이드용 IN738LC 초합금의 내부결함 소멸 효과
최철,김재철,이영찬,박영규,김수형,김길무,김두수 한국주조공학회 1999 한국주조공학회지 Vol.19 No.5
Most investment castings contain some porosities and microcavities. In this study, we investigated the elimination trends of various internal defects in IN738LC investment castings for industrial gas turbine blade by hot isostatic pressing. The results showed that cylindrical defects which are under 0.6 ㎜Ф × 7 ㎜ size are mostly eliminated and aspect ratio of defects is more sensitive factor than their cross section shape in removing these defects. Increasing hot isostatic pressure and holding time doesn't affect the elimination trend of cylindrical defects over 0.6 ㎜Ф × 7 ㎜ size because first step(plastic deformation) of HIP densification doesn't occur under these HIPping conditions. (Received September 30, 1999)
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