초록 ▼

○ 초내열합금은 발전용 가스터빈 및 항공기 엔진의 블레이드 등의 추진기관에 주로 사용되고 있는 합금으로 내열 합금을 사용함으로서 열효율을 높일 수 있고 사용 수명을 높일 수 있어 보다 높은 내열성을 요구하게 된다.

○ 종래에는 내열합금 제조에 일반 제강에서 여러 내열원소를 합금하여 잉곳을 만들고 이를 단조하여 내열 재료를 만들었으나 이러한 제조방법은 잉곳 제조 시 합금의 편석으로 단조작업이 어렵고 합금에 한계가 있어 새로운 방법을 연구 개발하게 되었다.

○ 합금의 편석과 이물질 혼입을 방지하

○ 초내열합금은 발전용 가스터빈 및 항공기 엔진의 블레이드 등의 추진기관에 주로 사용되고 있는 합금으로 내열 합금을 사용함으로서 열효율을 높일 수 있고 사용 수명을 높일 수 있어 보다 높은 내열성을 요구하게 된다.

○ 종래에는 내열합금 제조에 일반 제강에서 여러 내열원소를 합금하여 잉곳을 만들고 이를 단조하여 내열 재료를 만들었으나 이러한 제조방법은 잉곳 제조 시 합금의 편석으로 단조작업이 어렵고 합금에 한계가 있어 새로운 방법을 연구 개발하게 되었다.

○ 합금의 편석과 이물질 혼입을 방지하기 위한 방법으로 분말 야금법을 고안하게 되었고 제강에서 삼중 용해법을 고안 하게 되었으나 결정입계 제어(DS, SC화)와 탄화물 석출 강화형, γ'(gamma prime) 석출 강화형 등이 개발하게 되었다.

○ Ni기 초내열합금이 가장 보편적으로 많이 사용되는 합금이며 고온에서 기계적 강도와 내열 내산화성이 우수하다. 이 제품에는 Inconel, Incoloy, Nimonic, Mar-M 등을 들 수 있다. 이는 γ상(Ni고용체) 중에 γ‘상(Ni3Al규칙상)을 석출시키는 석출강화형 합금으로 고온에서 우수한 고온강도를 갖는다.

○ 우리나라에서는 한국기계연구소의 특수합금연구 구릅에서 미국항공우주재료규격(SAE, AMS)에서 요구하는 우수한 특성을 갖는 Ni기 초내열합금(Alloy 718)을 국산화 하는 데 성공하였다. 국산화를 통해 전량 수입에 의존하던 초내열합금 빌렛과 성형 가공품을 국내에서 국산화하게 되어 외화절감을 기대하게 되었다.

○ 그러나 고온 터빈기술은 제조사별로 기밀에 속하는 기술이어서 공개되지 않은 부문이 많고, 특히 용접분야에서는 용접부의 응고균열과 액화균열을 예방해야 하는 문제점 등이 있어 앞으로 많은 연구와 실용화기술이 필요한 분야라고 생각한다.

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