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大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.35 no.7, 2011년, pp.753 - 758
양호영 (충남대학교 기계설계공학과) , 김재훈 (충남대학교 기계설계공학과) , 유근봉 (전력연구원) , 이한상 (전력연구원) , 유영수 (재료연구소)
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The Ni-base super-heat-resistant alloy, GTD-111, is employed in gas turbines because of its high temperature strength and oxidation resistance. It is important to predict the fatigue life of this superalloy in order to improve the efficiency of gas turbines. In this study, low-cycle fatigue tests ar...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 소성변형에너지가 손상과정에서 중요한 역할을 한다고 생각하는 이유는? | 저주기 피로에 대한 연구는 Coffin과 Manson이 피로손상 중 발생하는 반복 소성 변형률에 대한 중요성을 인식하고, 이를 정리하여 Coffin-Manson법을 만든 것을 시초로 그 후 반복 소성 변형률과 피로수명의 관계에 대한 체계적인 연구가 수행되어 왔다.(3,4) 일반적으로 높은 변형률 하에서 피로 손상은 반복 소성변형률에 의하여 발생하며 회복되지 않은 소성변형률은 변형에너지를 소비하므로 소성변형에너지는 손상과정에서 중요한 역할을 하게 된다. Morrow(5)는 소성변형에너지를 이용하여 피로수명을 예측하는 개념을 제시하였으며, 이에 기초하여 Ellyin(6~8)은 소성변형에너지 손상법칙을 기초로 피로파손 기준을 제안하였다. | |
| 초내열합금의 특징은? | 항공기 엔진뿐만 아니라 발전용 및 산업용 가스터빈의 핵심 부품에 고온강도, 크리프 및 피로 저항성, 내산화성, 그리고 내부식성이 우수한 초내열합금이 구조재료로 널리 이용되고 있다. GTD-111은 가스터빈의 터빈 블레이드로 사용되는 초내열 합금으로 고온에서 크리프와 피로의 복합적 손상을 받게 되며, 이 중 저주기 피로손상은 전체손상의 30%를 차지하는 매우 중요한 손상원인으로 알려져 있다. | |
| 초내열합금 GTD-111에 대하여 상온 및 고온 저주기피로시험을 수행하여 얻은 결론은? | (1) 온도가 증가함에 따라 유지시간의 영향에 의하여 유지시간동안 크리프 변형이 발생하여 소성변형 에너지가 증가한다. (2) 소성변형률 에너지법으로 수명을 평가한 결과 상온이 가장 우수하며, 870℃와 927℃는 비슷한 수명으로 예측된다. (3) 전변형률 에너지법으로 수명을 평가한 결과 상온이 가장 우수하며, 온도가 증가함에 따라 감소한다. (4) SEM을 통하여 관찰한 결과 내부 균열 진전의 스트라이에이션이 발견되며 임계치에 도달되면 파괴되고 있다. |
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