초록 ▼

주조용 초내열합금의 미세균질다결정 주조법과 대형 단결정 부품 제조용 LDC법 개발을 최종 목표로 수행한 연구결과는 다음과 같다. (총 5년중 1차년도 수행결과임).
1) Bridgeman 법에 의한 CMSX-4 합금의 단결정 제조기술 확립
- 지름 13 ㎜, 길이 150 ㎜ 규모 초내열합금 단결정 제조용 Bridgeman 법 공정 안정화.
- Bridgeman용 세라믹 주형재를 개발하고, 주형 조림 방안을 확립하였으며, 주조공정변수가 단결정 성장에 미치는 효과를 파악하였음.
2) 액체금속냉각(liquid met

주조용 초내열합금의 미세균질다결정 주조법과 대형 단결정 부품 제조용 LDC법 개발을 최종 목표로 수행한 연구결과는 다음과 같다. (총 5년중 1차년도 수행결과임).
1) Bridgeman 법에 의한 CMSX-4 합금의 단결정 제조기술 확립
- 지름 13 ㎜, 길이 150 ㎜ 규모 초내열합금 단결정 제조용 Bridgeman 법 공정 안정화.
- Bridgeman용 세라믹 주형재를 개발하고, 주형 조림 방안을 확립하였으며, 주조공정변수가 단결정 성장에 미치는 효과를 파악하였음.
2) 액체금속냉각(liquid metal cooling, LMC)법에 의한 초내열합금 단결정 제조기술 개발
- 지름 13㎜, 길이 150㎜ 규모의 초내열합금 단결정을 제조 완료
- LMC 단결정의 미세조직에 대한 주조공정변수의 효과를 파악
- LMC 단결정 성장과정에서 요구되는 종자결정(seed crystal)의 제조 및 안치기술 개발 완료
3) LMC용 세라믹 주형 개발
- 알루미나 계를 기본 조성으로 LMC용으로써 적합하도록 주형재 조성과 세라믹 입자 분포 제어를 연구함.
4) 초내열합금 미세균질다결정 주조법의 개발
- 지름 13㎜, 길이 150㎜ 규모의 CTS 시편을 미세균질다견정 주조법으로 제조
- 미세균질다길징 주조법에 의한 시편의 결정립 분포, 미세조직, 기계적 특성을 고찰함.
5) 초내열합금 713LC의 크리프 변형이 일어나는 동안 기지, ${\gamma}$' 석출상 및 계면에서 전위구조 변화를 고찰.
6) 초내열합금 B1900의 열적노출 동안 상변태 및 상의 조대화와 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰함.
7) 단결정 초내열합금 CMSX series의 응고속도/온도구배에 따른 응고조직 형성 거동을 고찰함
8) 학술성과: 해외논문4편, 국내논문2편, 해외발표 15건, 국내발표 10건
9) 한중국제공동심포지엄 개최
- 중국 과학원 IMR의 초내열합금 그룹과 초내열합금의 공정개발과 물성평가를 주제로 공동 심포지엄 개최
10) Internet Homepage(http://superalloys.kinm.re.kr) 운영
11) 공공기능 수행실적
- 2003년 7월 대한민국 공군 F100-PW-220 엔진 손상원인 규명,
- 2003년 10월 육군 UH-1H 헬기 추락사고 원인규명
- 2004년 현재 대한민국 공군 F100-229 엔진 블레이드/베인 손상원인 규명 중

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...17
• 1.1 절 연구개발 개요...17
• 1.2 절 연구개발의 필요성...19
• 제 2 장 국내ㆍ외 기술개발 현황...24
• 2.1 절 해외 기술개발 현황...24
• 2.2 절 국내 기술개발 현황...25
• 2.3 절 현 기술상태의 취약성...26
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...27
• 3.1 절 Bridgeman 법에 의한 CMSX-4 단결정 제조...27
• 3.1.1 CMSX-4 단결정 제조 및 주조조직...27
• 3.1.2 CMSX-4 단결정의 열처리...36
• 3.2 절 LMC 법에 의한 초내열합금 단결정 제조...48
• 3.2.1 실험방법...48
• 3.2.2 1차 수지상 평균 간격...49
• 3.2.3 기타 미세조직...50
• 3.2.4 Bridgeman법과 LMC 법(Liquid Metal Cooling technique)의 비교...50
• 3.2.5 미세조직 비교...51
• 3.2.6 결론...53
• 3.3 절 LMC용 주형 개발...64
• 3.3.1. 열충격 저항성 개선을 위한 보강재 선정...64
• 3.3.2. 선정된 조성의 주형재 물성 파악...66
• 3.4 절 미세균질결정립 주조기술 개발...71
• 3.4.1 재료 및 결정립 조절...71
• 3.4.2 미세조직 관찰 및 인장 시험...75
• 3.4.3 접종/진동 처리에 따른 결정립 형상...75
• 3.4.4 시효처리 후 미세조직 변화...79
• 3.4.5 CM247LC 합금의 탄화물 분석...81
• 3.4.6 미세가공...86
• 3.4.7 결론...90
• 3.5 절 초내열합금 713LC의 크리프 변형기구 및 미세조직...92
• 3.5.1 실험절차...92
• 3.5.2 결과 및 고찰...93
• 3.6 절 초내열합금 B1900의 고온노출에 따른 미세조직 및 기계적 특성 변화...104
• 3.6.1 실험 절차...104
• 3.6.2 인장특성...105
• 3.6.3 응력파단 특성...106
• 3.7 절 CMSX-4 단결정 초내열합금에서 응고속도에 따른 응고조직(창원대 위탁과제 결과)...118
• 3.7.1 CMSX-4 합금...118
• 3.7.2 실험방법...118
• 3.7.3 실험결과...119
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...130
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...140
• 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서...142