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IN 617의 아결정립계의 전위간격 분석법에 관한 고찰
안성욱,이종민,An, Seong-Uk,Lee, Jong-Min 한국재료학회 1995 한국재료학회지 Vol.5 No.2
IN 617의 시편으로 1073K의 온도에서 주로 107과 180MPA의 응력에서 $\varepsilon$=0.03-0.30까지 정압크립변형을 하여, 투과전자현미경(TEM)에서 약 십만배의 배율로 아결정립의 전위간 거리 s를 측정하고, TEM에서 측정이 불가능한 경우, 아결정립계가 이루는 각도 ($\theta$_{s}=sin^{-1}$(b/s))를 Kikuchi line을 이용하여 측정하였다. TEM에서 직접 구한 s 값들을 $\theta$_{s}$값으로 환산하여, Kikuchi line으로 측정한 $\theta$_{k}$값을 비교한 결과 거의 같았다.즉, TEM에서 s의 측정이 불가능할 때, $\theta$_{k}$를 측정하여 s값으로 사용하여도 됨을 알 수 있었다. IN 617 was crept under stresses of 107 and 180 MPa with monotonic deformation to strains of $\varepsilon$= 0.03 - 0.30 at 1073K. In order to determine the distances between the subgrain boundaries, the deformed specimens were examined at magnifications of one hundred thousand times by TEM. In cases . where TEM observations were not possible, subgrain angles($\theta$_{s}=sin^{-1}$(b/s))were measured by Kikuchi diffraction lines. The $\theta$_{k}$ converted from s values measured directly by TEM agreed very well with those measured from Kikuchi lines. Therefore, it was found that the $\theta$_{k}$ values could be used in obtaining s, especially in cases where it is impossible to measure s by TEM.
안성욱,김수철,임옥동,서동이,배영일,허무영,An, Seong-Uk,Kim, Soo-Chul,Lim, Ok-Dong,Seo, Dong-Yi,Larionov, V.,Bae, Young-Il,Huh, Moo-Young 한국재료학회 1996 한국재료학회지 Vol.6 No.9
가스터빈용 단결정 주조 블레이드는 기포 및 Freckle등과 같은 주조결함이 없어야 하며, 수지상, ${\gamma}$'크기와 모양에 따라 화학조성이 다르며, 기지와 공정조직을 각각 2영역 및 3영역으로 분류할 수 있었다. 또한, Ti는 첨가원소호서 조직제어에 매우 중요한 역할을 하였다.
Ni기 초합금 B1914의 다결정, 방향성 및 단결정 주조구조에 따른 고온 인장 특성 연구
안성욱,장용석,윤동한,임옥동,진영훈,이재훈,서동이,오제명,이상준,임대순,An, Seong-Uk,Jang,Yong-Seok,Yun, Dong-Han,Im, Ok-Dong,Larionov, V.,Grafas, I.,Jin, Yeong-Hun,Lee, Jae-Hun,Seo, Dong-Lee,O, Je-Myeong,Lee, Sang-Jun,Lim, Dae-Soon 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.9
Ni기 초합금인 B1914로 다결정, 방향성 및 단결정을 제조하여, 상온과 고온에서 이들 결정종류에 따른 변형을 관찰하였다. 이들 결정을 제작하기 위하여 진공 주조로에서 냉각속도와 온도구배를 제어하였으며, 제작된 봉상 시편들은 2단계의 진공열처리를 하고 아르곤가스로 급냉하였다. 동일한 모합금인 B1914로 제조된 결정들은 결정종류에 따라서 뚜렷한 변형(stress-strain)을 나타내었다. 즉, 항복강도와 인장강도는 다결정, 방향성 및 단결정 순으로 뚜렷이 증가하였다. 또한 $600^{\circ}C$에서 모든 결정들은 $\gamma$'의 강화효과로 인해서 가장 높은 741-816MPa의 항복강도를 나타내었으며, 인장강도는 1005-1139MPa이었다. The B1914 Ni-base superalloy was manufactured according to crystal structures of poly-, directionally solidified- and single crystals. We observe deformation as type of different crystal structure from room to high temperature. Specimens are controled by cooling rate and thermal gradient and then heat treatment in vacuum and then cooling with Ar gas. Different crystal structure has different stress-strain characteristic. At $600^{\circ}C$, yield strength and ultimate strength is increased single-, directionally solidified- and poly crystals in order.
니켈계 초합금 CMSX 6 단결정 주조조직의 석출물구조 분석
안성욱,김수철,임옥동,김승호,진영훈,최종수,이재훈,이상준,서동이,이태훈,허무영,An, Seong-Uk,Larionov, V.,Grafas, I.,Kim, Su-Cheol,Im, Ok-Dong,Kim, Seung-Ho,Jin, Yeong-Hun,Choe, Jong-Su,Lee, Jae-Hun,Lee, Sang-Jun,Seo, Dong-Lee,Lee, Tae- 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.12
제1세대 니켈계 단결정 초합금인 CMSX 6를 사용하여 셀렉타법으로 진공 정밀주조하여 단결정을 제작하였다. 주형온도 약 150$0^{\circ}C$, 주입온도 약 163$0^{\circ}C$와 용탕 주입 직후 주형을 2.5mm/분 속도로 하강시켜 단결정을 성장시켰다. 단결정 주조조직에서 기지와 공정조직은 ${\gamma}$' 석출물(Ni$_3$(Al, Ti)) 모양과 크기에 따라 각각 모두 두영역으로 구분되었으며, 공정조직의 Ti함랗은 기지보다 높았다. 즉, EPMA 및 CBED 분석 등으로 ${\gamma}$' 석출물을 분석한 결과, 기지내의 ${\gamma}$'은 크기가 0.5~0.7$\mu\textrm{m}$ 이하이며 화학조성상 Ni$_3$Al에 가까웠으며 격자구조도 Ll$_2$를 나타내었다. 반면에 공정조직에 가까울수록 ${\gamma}$' 크기는 1.0$\mu\textrm{m}$보다 컸으며, 모양도 판상형의 거대한 모양으로 바뀌었다. 화학조성 또한 Ni$_3$Ti에 가까웠으며 격자구조도 D $O_{24}$를 나타내었으므로 수지상과 공정조직의 ${\gamma}$' 석출물은 화학조성 및 격자구조가 상이함을 알 수 있었다. A single crystal cast blade was manufactured by CMSX 6, one of the first generarion nickel based single crystal superalloys by the selector method in a vacuum furnace. The single crystal has been grown with cooling rate of 2.5 mm/min, after pouring the molten alloy of 163$0^{\circ}C$ to the mold heated to 150$0^{\circ}C$. The cast structure could be classified into matrix (dendrite) and eutectic regions in ${\gamma}$'shape and size. The eutectic region showed higher Ti content. As the additional results of ${\gamma}$'precipitates by EPMA and CBED analysis the ${\gamma}$'size was less than 0.5~0.7$\mu\textrm{m}$, showing the chemical composition close to Ni$_3$Al of Ll$_2$ lattice structure. But ${\gamma}$'size has increased to bigger than 1.0$\mu\textrm{m}$, being near to eutectic region, changing its shape to bar or huge block types. These showed the chemical structure near to Ni$_3$Ti of D $O_{24}$ lattice structure. Therefore, ${\gamma}$'morphology of dendrite and eutectic regions depends absolutely on its chemical composition and lattice structure.
1073K에서 IN 617의 반복주기변형과 회복변형에 따른 전위구조의 관찰
안성욱,An, Seong-Uk 한국재료학회 1995 한국재료학회지 Vol.5 No.3
IN 617의 시편으로 1073K의 온도와 107과 180 MPA의 응력에서 $\varepsilon$=0.18까지 정압크\ulcorner을 한 직후 107 MPa로 응력을 낮추고 (응력강하시험), 또 다른 시편에는 180 ↔ 0.2 MPa의 응력으로 각각 17초씩 반복주기변형을 수행하여 정압크\ulcorner 변형시의 크\ulcorner곡선과 비교를 하엿다. 그 결과 IN 617 의 반복주기변형에서는 변형속도둔화(CCD)가 발생함을 알 수 있었고, 응력강하와 반복변형시험은 모두 거의 같은 모양의 회복 크\ulcorner곡선을 나타내었다. 이러한 회복 크\ulcorner은 아결정립크기와 자유전위밀도로서 그 회복기구를 설명할수 있었다.
초합금 단결정 주조용 주형의 실리카 함량에 따른 고온강도 영향
안성욱,임옥동,진영훈,서동이,이재훈,김병호,오제명,An, Seong-Uk,Larionov, V.,Grafas, I.,Im, Ok-Dong,Jin, Yeong-Hun,Seo, Dong-Lee,Lee, Jae-Hun,Kim, Byeong-Ho,O, Je-Myeong 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.10
초합금의 진공정밀주조시에 진공하에서 용해한 합금을 $1000~1700^{\circ}C$로 가열한 세라믹 주형에 주입하고 난 후, 용탕이 장시간 주형안에 노출됨으로써, 주형의 고온강도가 높아야 하므로 고품위의 주형재를 사용하여 왔으나, 저품위의 값싼 소재를 사용하여 고품위의 주형과 동등한 효과를 갖게 하고자 주형내의 Silica 함량을 조절하였다. 그 결과 SiO2 첨가량이 7.7wt.%일 때, 다른 시험편에 비해 소성강도와 고온강도가 10-55%가량 증가 하였다. 따라서 일반적으로 정밀주조 주형으로 사용하는 용융알루미나와 colloidal silica의 혼합비를 제어하여 단결절 주조용 주형을 개발하였다. In the vacuum casting process for superalloys, molten metal are poured into the heated ceramic mold up to $1000^{\circ}C~1700^{\circ}C$. The mold has to have the high temperature strength during casting and made by hlgh purity alumina. In this sturdy, the mold was made by low purity alumina and changed silica contents intended to have high strength The 7.7wt.% SiOz specimens have 10- 55% higher strength than others in room and high temp. Therefore, the cast mold has been developed in this study for single crystal vacuum cast by controlling the ratio of fused alumina and colloidal silica which are used commercially for conventional casting in industries.
AI-5.5at.%MG합금의 소성변형을 규명하기 위한 전위환 모델의 고찰
안성욱,정승부,An, Seong-Uk,Jeong, Seung-Bu 한국재료학회 1994 한국재료학회지 Vol.4 No.3
재료의고온소성변형과 수명예측 및 수명향상을 위하여 재료의 변형기구를 규명하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 전위환모델이 자주 사용되며, 현재 실험적인 결과를 토대로 한 두개의 중요한 전위환모델로서, Orlova등고 Mills등이 제시한 모델들이 있다. 이들은 모두AI-5.5at.%MG을 사용하였으나 상호 상반된 전위환모델을 설명하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 상반된 전위환 모델을 확인하기 위하여 AI-5.5at.%MG을 사용하여 573K의 약 30MPa에서 $\varepsilon$=0.03까지 크\ulcorner시험을 하고, 이러한 크\ulcorner시험후 이어서 각각 약 15,10 및 oMPa의 응력감소 시험도 수행하였으며, 동시에 응력감소 시험 전과 후의 전위구조를 관찰하여 전위환모델을 고찰하였다. For the deformation, life time prediction and improvement of the life time in high temperature materials it's very important to know the mechanism of deformation. For these mechanisms the dislocation loop models of Orlova et al. and Mills et al. are used often now. But they show controversial differencies, even if they have unertaken similar experimental tests with the same alloy of A1-5.5at.% Mg. In this work also the similiar tests of them have done under the same temperature of 573 K ; (1) The specimen was deformed by $\sigma$= 30MPa and $\varepsilon$=0.03. (2) Direct after creep deformation of $\sigma$= 30MPa and $\sigma$= 0.03 the stress reduction tests to 15, 10 and OMPa have been performed. (3) To study the loop models dislocation structure and dislocation density ( p ) have been observed.