일방향 응고 초내열합금 CM247LC의 방향성에 따른 열물성에 관한 연구

김교민; 김우철

doi:10.3795/KSME-B.2020.44.10.619

주제분류

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저널정보

대한기계학회
대한기계학회 논문집 B권 학술저널
대한기계학회논문집 B권 제44권 제10호(통권 제421호)
2020.10 619 - 625 (7page)
DOI : 10.3795/KSME-B.2020.44.10.619

저자정보

김교민 (연세대학교)
김우철 (연세대학교)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

일방향 응고 초내열합금 CM247LC의 방향성에 따른 열물성에 관한 연구

김교민 , 김우철 대한기계학회 논문집 B권 2020.10 학술저널

일방향응고 초내열합금 CM247LC의 열물성에 관한 연구

김교민 , 김우철 대한기계학회 춘추학술대회 2020.07 학술대회자료

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가스터빈 블레이드 소재로 사용되는 Ni계 초내열합금은 고온, 고압의 환경에서 사용하기 위해 다양한 방법으로 개발되어 왔다. CM247LC는 터빈 가동 중 응력을 감소시키기 위해 원심력 방향과 수직한 방향의 결정립계의 성장을 최소화하는 일방향 응고로 사용된다. 본 연구에서는 일방향 응고 CM247LC의 방향성에 따른 열물성을 연구하기 위해 온도에 따른 열확산도와 비열을 측정하여 열전도도를 도출하였으며, 이 열전도도는 전자의 영향과 포논의 영향으로 나누었을 때 전자의 영향이 우세한 것을 확인하였다. 또한, 초내열합금의 평균 자유행로 1Å는 300μm 이상의 결정립 크기에 의해 결정립계가 열전도도에 영향을 미치지 못한 것으로 판단되며 이로 인해 방향성에 의한 열전도도의 차이는 없는 것으로 확인되었다.

Nickel-based superalloys, which are used as gas turbine blade materials, have been produced using various methods for use in high-temperature and high-pressure environments. CM247LC is used in directional solidification (DS) to minimize the growth of grain boundaries in a direction perpendicular to the centrifugal force, to reduce stress during turbine operation. In this study, thermal conductivity was derived by measuring the thermal diffusivity and the specific heat as functions of temperature to study the thermal properties according to the directionality of DS CM247LC. Because the grain size was more than 300 μm, it was confirmed that the thermal conductivity of the superalloy with a mean free path of 1 Å was not affected by the grain boundaries.

#Superalloy(초내열합금) #Thermophysical Property(열물성) #Thermal Conductivity(열전도도)