화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2018년 가을 (11/07 ~ 11/09, 여수 디오션리조트)
권호 24권 2호
발표분야 D. 구조 재료 분과
제목 산화물 나노입자 분산 Ni 기 초내열 합금분말의 합성 및 치밀화
초록 산화물 나노입자를 균일하게 분산시킨 Ni 기 초내열합금은 고온에서의 우수한 강도 및 크리프 특성과 함께 내식성 등으로 항공기나 가스터빈 엔진에 사용되고 있다. 이러한 합금에서는 고용강화, gamma prime 상에 의한 석출강화와 산화물 입자에 의한 분산강화가 고온특성 향상에 중요한 역할을 한다. 그러나 기계적 합금화 공정을 적용하는 일반적인 제조방법에서는 원료 자체의 균일한 혼합과 산화물 입자의 균일분산에 어려움이 있어 요구되는 미세조직을 가지는 합금분말 제조에 한계가 있다. 또한 산화물 입자를 포함한 복합분말의 특성 상 높은 상대밀도를 갖는 치밀체 제조에도 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 가스 분사법으로 균일한 합금분말을 제조한 후, 고압균질기를 이용하여 단 분산시킨 산화물 입자를 고에너지 볼 밀링공정으로 혼합하여 이를 가압 소결하는 새로운 공정을 도입하였다. 제조된 분말 및 소결체에 대한 XRD, SEM 및 TEM 분석을 통하여 고압균질기의 적용에 의한 산화물 입자의 단분산화가 가능함을 확인하였다. 또한 일반적인 고에너지 볼 밀링 및 고압균질기를 이용한 분말합성 공정을 비교한 결과, 밀링시간의 증가 및 고압균질기의 사용에 따라 합금분말 내 산화물 입자의 분포 균일도가 증가함을 확인하였다. 방전 플라즈마를 이용한 가압소결로 산화물 입자가 균일하게 분산된 고밀도의 Ni기 초내열합금 제조가 가능함을 확인하였으며 요구되는 미세조직 특성을 가지는 시편 제조를 위한 최적의 공정조건을 제시하였다.
저자 강현지1, 한주연1, 박종관2, 오승탁1
소속 1서울과학기술대, 2대한소결금속(주) 기술(연)
키워드 Ni-base superalloy; Dispersion of oxide particles; High energy ball milling; Spark plasma sintering
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