초록 ▼

1. 물리적증착(PVD) 및 확산열처리를 이용한 니켈기 초합금의 표면개질 기술 개발
· Al의 물리적증착(PVD) 및 확산열처리에 따른 침투거동 분석
· 산화막 및 sublayer 의 장기안정성 평가 (900C)
· 최적 증착조건 및 열처리조건 도출
2. 산화막/금속 계면의 접합성 및 안정성 향상을 위한 복합공정 기술개발
· 물리적증착(PVD) + 화학적증착(CVD) 복합공정을 이용한 보호피막 형성기술
· 물리적증착(PVD) + 전자빔 표면처리를 이용한 보호피막 형성기술
3. 표면개질에 따른 보

1. 물리적증착(PVD) 및 확산열처리를 이용한 니켈기 초합금의 표면개질 기술 개발
· Al의 물리적증착(PVD) 및 확산열처리에 따른 침투거동 분석
· 산화막 및 sublayer 의 장기안정성 평가 (900C)
· 최적 증착조건 및 열처리조건 도출
2. 산화막/금속 계면의 접합성 및 안정성 향상을 위한 복합공정 기술개발
· 물리적증착(PVD) + 화학적증착(CVD) 복합공정을 이용한 보호피막 형성기술
· 물리적증착(PVD) + 전자빔 표면처리를 이용한 보호피막 형성기술
3. 표면개질에 따른 보호피막 성능평가
· 고온부식 특성평가 (900C, 대기 및 VHTR 조건)
· 산화막/금속간 계면접합성 평가
· 크립하중 하에서 보호피막의 self-healing 효과 평가
4. 표면개질에 따른 후보합금의 인장 및 크립 저항성 평가
· 상온 및 고온인장
· 고온 크립특성 평가 (900C, 대기 및 VHTR 조건)
5. 표면개질에 따른 후보합금의 확산접합 성능평가
· 표면개질된 후보재료의 확산접합부 제작
· 확산접합부의 인장 및 크립 특성 평가 (900C, 대기 및 VHTR 조건)
· 확산접합부의 미세조직분석 및 장기안정성 평가 (900C)

Abstract ▼

Surface modification of nickel-base superalloys for Alloy 617 and Haynes 230 are conducted based on PVD (Physical Vapor Deposition) methods. Oxidation test at high temperature is carried out for untreated and surface treated specimens. As the PCHE type heat exchanger is required diffusion bonding pr

Surface modification of nickel-base superalloys for Alloy 617 and Haynes 230 are conducted based on PVD (Physical Vapor Deposition) methods. Oxidation test at high temperature is carried out for untreated and surface treated specimens. As the PCHE type heat exchanger is required diffusion bonding process, setting the optimized diffusion bonding conditions between the untreated and treated Alloy 617 is also performed. After pure Al is coated on the surface, high energy density electron beam is irradiated to make micro-alloying zone near the surface. Mechanical properties and chemical composition changes is evaluated at first. Comparing to the untreated Alloy 617, oxidation behaviors after aging at 900 oC are analyzed using SEM (Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectroscope), EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), and TEM (Transmission Electron Microscope). Furthermore, searching for proper diffusion bonding conditions are carried out for surface modified specimens as well. There are lots of factors affecting the diffusion bonding processes such as temperature, pressure, and time term. A proper condition was found out for surface treated specimen. Studies on the long term stability of the surface treated specimens are carried out, and the self-healing effect in the surface alloy zone is evaluated under tensile and creep loading at high temperature. Beyond finding out the proper diffusion bonding condition between Alloy 617 superalloys, studies on the surface treated specimens are also performed. Microstructural changes and the mechanical properties are evaluated for those specimens.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목 차 ... 13
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제 1 절 실험 재료 ... 23
• 제 2 절 알루미늄 박막의 물리적 기상 증착 ... 26
• 제 3 절 확산열처리를 이용한 표면 개질 ... 34
• 1. 확산 열처리에 의해 형성된 피막 특성 평가 ... 34
• 2. 확산 열처리로 표면개질이 된 시편의 산화 특성 ... 35
• 제 4 절 고에너지 빔을 이용한 표면개질 ... 60
• 1. 레이저빔을 이용한 표면 미세 합금화 ... 60
• 2. 전자빔을 이용한 표면 미세 합금화 ... 61
• 3. 빔을 이용한 표면개질 시편의 산화 특성 ... 66
• 4. 빔을 이용한 표면개질 시편의 자연 치유 능력 평가 ... 71
• 제 5 절 표면 개질된 시험편의 확산접합 ... 138
• 1. 표면개질에 따른 확산접합 조건 도출 ... 138
• 가. 확산접합 조건 제시 ... 138
• 나. 확산접합 조건 수정 ... 140
• 2. 표면개질된 후보재료의 확산접합부 제작 (Alloy 617) ... 141
• 3. Alloy 617 확산접합부의 미세조직 분석 및 장기안정성 평가 ... 141
• 가. Alloy 617 확산접합부의 미세조직 분석 ... 141
• 나. Alloy 617 확산접합부의 고온 장기 안정성 평가 ... 142
• 4. Alloy 617 확산접합부의 인장 및 크립특성 평가 ... 142
• 가. 예비 물성 평가 ... 143
• 나. 인장 특성 평가 ... 144
• (1) 상온 인장 시험 ... 144
• (2) 고온 인장 시험(900 oC) ... 145
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 183
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 184
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 185
• 제7장 참고문헌 ... 186