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코발트기 초내열합금 FSX-414의 저주기 피로수명평가
허인강(Inkang Heo),윤동현(Donghyun Yoon),김재훈(Jaehoon Kim),장성용(Sungyong Chang),배시연(Siyeon Bae) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集A Vol.42 No.9
가스터빈의 부품은 높은 온도와 응력, 부식과 침식 등과 같이 극한 환경에서 사용된다. 이러한 환경에 대한 저항성을 요구하는 재료로써 초내열합금이 사용된다. 본 연구에서는 코발트기 초내열합금인 FSX-414의 저주기 피로 시험을 수행하였다. 실제 작동환경을 고려하여, 760℃와 870℃의 온도조건에서 다양한 변형률의 범위로 시험을 수행하였다. 추가로 입력 파형의 경우에는 가스터빈의 기동/정지 조건을 고려하여, 사다리꼴 파형을 선택하였다. 피로 시험의 결과는 코핀-만슨 법과 에너지 법을 이용하여 예측식과 실험 결과값을 비교하였다. 피로 파단면의 경우에는 주사식 전자 현미경을 통해 분석하였다. Components of gas turbines need to be extremely resistant to elevated temperatures and stresses, corrosion, and erosive environments. The materials used under these environmental conditions are primarily cobalt-based superalloys. In this study, the low cycle fatigue of a cobalt-based superalloy, FSX-414, was examined. The total strain ranges of a gas turbine operating between 760°C and 870°C were considered the parameters representing actual gas turbine operation. In addition, fatigue tests were performed using a trapezoidal waveform to reflect the operation and stop conditions of a gas turbine with frequent shutdowns. The fatigue test results were compared with results obtained using the Manson-Coffin method and the energy method. The fractured surface was analyzed using a scanning electron microscope(SEM).
코발트기 초내열합금 FSX-414의 저주기 피로 수명 평가
허인강(Inkang Heo),윤동현(Donghyun Yoon),김재훈(Jaehoon Kim),장성용(Sungyong Chang),배시연(Siyeon Bae) 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.11
Components of gas turbines must be extremely resistant to high temperatures, high stresses, high-temperature corrosion, and erosive environments. The materials used in these environmental conditions are mainly cobalt-based superalloys. In this study, the low-cycle fatigue of the cobalt-based superalloy FSX-414 was examined. The total strain range of a gas turbine between 760 ℃ and 870 ℃ was considered as the parameter representing the actual gas turbine operation. In addition, tests were performed using a trapezoidal waveform of the total strain to reflect the operation-stop conditions of a gas turbine with frequent shutdowns. The results of the fatigue test were compared with the Coffin–Manson method and energy method. The fractured surface was analyzed using a scanning electron microscope (SEM).