초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 γ/γ’ dual phase 미세구조를 갖는 저밀도 고성능 가스터빈용 Co계초합금 개발로, Co-Ti계 합금을 바탕으로 합금개발을 실행하고자 하였다. 다양한 첨단분석법을 이용하여 Co-Ti계 합금의 γ/γ’ 미세구조와 고온특성을 체계적으로 관찰하였다. 자세히는 Co-Ti-X-Y 합금을 제조 후 XRD, SEM, TEM 및 APT 등을 활용하여 조성에 따른 미세구조, 각 원소별 조성의 분포 등을 관찰하였다. 또한 γ’ 상의 고온안정성과 온도에 따른 기계적 특성을 분석하여 최상의 미세구조 및 특성을

□ 연구개요
본 연구의 목표는 γ/γ’ dual phase 미세구조를 갖는 저밀도 고성능 가스터빈용 Co계초합금 개발로, Co-Ti계 합금을 바탕으로 합금개발을 실행하고자 하였다. 다양한 첨단분석법을 이용하여 Co-Ti계 합금의 γ/γ’ 미세구조와 고온특성을 체계적으로 관찰하였다. 자세히는 Co-Ti-X-Y 합금을 제조 후 XRD, SEM, TEM 및 APT 등을 활용하여 조성에 따른 미세구조, 각 원소별 조성의 분포 등을 관찰하였다. 또한 γ’ 상의 고온안정성과 온도에 따른 기계적 특성을 분석하여 최상의 미세구조 및 특성을 가지는 합금 및 공정설계의 최적화를 도출하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표는 다음과 같이 세 단계로 나눌 수 있다.
(1)Co-Ti-X 3원계 합금 (X: Cr, V, Mo, W) 제조 및 특성 분석
Co-Ti-X 3원계 합금을 제조한 후 첨가한 원소 (X)가 미세구조에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 조성에 따른 미세구조, 각 원소별 조성의 분포 및 γ’ 상의 고온안정성 (XRD, SEM, TEM, DSC 및 APT 활용)등을 관찰하였다.
(2) Co-Ti-X-Y 다원계 합금 (X: Mo, W, Y: Cr, Al) 제조 및 특성 분석
Co-Ti-X 3원계 합금을 바탕으로 4원계 원소를 추가하여 합금 및 공정설계를 통한 고온특성을 최적화 하고자 하였다. 첨가 원소의 γ/γ’ 미세구조 및 원소분포에 대한 영향에 대한 메카니즘을 분석하였다.
(3) Co-Ti-X-Y 다원계 합금의 고온특성 평가
설계한 합금의 다양한 온도대의 기계적 시험을 통해 미세구조와 기계적 특성의 상호 관계를 규명하고자 하였다.
다양한 분석법을 통하여 설계한 합금들의 미세조직 및 특성을 분석한 결과, 해당 합금들이 우수한 γ/γ’ 미세구조 (60 ~ 70% 부피분율을 갖는 큐브모양의 γ’석출물, +0.5 ~ 1.0%사이의 lattice misfit), 향상된 γ’ 상안정성 및 yield stress anomaly 현상을 보였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서는 다양한 첨단분석법을 이용하여 원소 첨가에 대한 금속 특성을 체계적으로 관찰하여 최적화된 합금 원소 후보를 도출하였다. 이는 Co-Ti 합금의 추가적인 합금 설계로 해당 합금의 실제 가스터빈 재료로의 활용가능성이 높아졌음을 의미한다. 본 연구에서 활용된 첨단분석법 및 도출된 원소후보들은 터빈블레이드의 성능 향상으로 인한 항공기 안전성 향상 및 에너지 생산비와 유지비 감소에 기여할 것으로 예측된다. 더욱이 교통 물류 분야의 효율성 및 에너지발전 분야의 생산성이 향상될 것이라 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. Co-Ti-X-Y 합금의 미세조직 및 기초물성 (X=Cr, V, Mo, Y=Al, Cr) ... 5
• 나. Co-Ti-X-Y 합금의 미세조직 및 기초물성 분석 (X=W, Y=Al, Cr) ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 38