KR101220023B1 - Bonding Method Of Single Crystal Superalloys With High Temperature And Pressure Process - Google Patents
Bonding Method Of Single Crystal Superalloys With High Temperature And Pressure Process Download PDFInfo
- Publication number
- KR101220023B1 KR101220023B1 KR1020100093552A KR20100093552A KR101220023B1 KR 101220023 B1 KR101220023 B1 KR 101220023B1 KR 1020100093552 A KR1020100093552 A KR 1020100093552A KR 20100093552 A KR20100093552 A KR 20100093552A KR 101220023 B1 KR101220023 B1 KR 101220023B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- single crystal
- bonding
- resistant alloy
- alloy
- super heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
본 발명은 단결정 초내열합금을 접합하기 위한 방법으로,
(a) 단결정 초내열합금을 준비하는 준비단계;
(b) 상기 준비된 단결정 초내열합금에 삽입재를 첨가하여 접합을 수행하는 접합단계;
(c) 상기 접합단계 후 고온가압처리를 하는 고온가압처리단계; 및
(d) 후열처리단계;를 포함하는 단결정 초내열합금의 접합 방법을 제공한다.
본 발명의 단결정 초내열합금의 접합 특성을 향상시키는 방법은 단결정 초내열합금을 접합함에 있어서, 고온의 가스를 이용하여 가압처리하고, 후열처리하여 단결정도를 유지하면서도 인장강도 및 연신율 등의 접합 특성을 향상시킨다. 또한, 단결정합금의 녹는 온도를 저하시키는 원소인 붕소 등이 첨가되고 단결정 재료와 같은 원소가 첨가된 비정질재료를 삽입하여 단결정합금의 용융온도 이하에서 접합을 수행할 수 있는 장점이 있다. 본 발명은 단결정 합금의 재생처리 기술에도 효과적으로 이용될 수 있다.The present invention is a method for joining a single crystal super heat resistant alloy,
(a) preparing a single crystal superheat resistant alloy;
(b) a bonding step of performing bonding by adding an insert to the prepared single crystal superheat resistant alloy;
(c) a high temperature pressurizing step of performing a high pressure pressurization after the bonding step; And
It provides a method of joining a single crystal super heat-resistant alloy comprising a (d) after heat treatment step.
In the method for improving the bonding properties of the single crystal super heat resistant alloy of the present invention, in bonding the single crystal super heat resistant alloy, it is pressurized using a high temperature gas and post-heated to maintain the single crystallinity, but also to maintain the bonding strength such as tensile strength and elongation. To improve. In addition, boron, which is an element that lowers the melting temperature of the single crystal alloy, is added, and an amorphous material to which an element such as a single crystal material is added may be inserted to perform bonding below the melting temperature of the single crystal alloy. The present invention can also be effectively used for the regeneration treatment technology of single crystal alloys.
Description
본 발명은 단결정 초내열합금의 접합 특성을 향상시키는 방법으로, 보다 구체적으로는 단결정 합금에 비정질 합금을 삽입하여 접합을 수행하고, 고온가압처리하여 접합 특성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of improving the bonding properties of a single crystal super heat-resistant alloy, and more particularly, to a method in which an amorphous alloy is inserted into a single crystal alloy to perform bonding, and a high temperature pressure treatment to improve the bonding characteristics.
일반적으로, 초내열 합금이란 비교적 강도가 높고 고온에서의 사용에 견디는 것을 주요 목적으로 만들어진 합금으로, 초합금(超合金) 입자분산강화합금, 결정제어합금을 합쳐 초내열합금이라 하며, 보통 700℃ 이상의 고온과 고응력 환경에서 오랜 시간 견디며 내식성을 겸비한 재료를 말한다.In general, super heat-resistant alloys are alloys made for the purpose of relatively high strength and withstanding use at high temperatures, and are called super heat-resistant alloys in which superalloy particle dispersion-reinforced alloys and crystal control alloys are combined. It is a material that can withstand long time in high temperature and high stress environment and has corrosion resistance.
가스터빈은 고온고압의 연소가스로 터빈을 가동시키는 회전형 열기관으로, 일반적으로 압축기, 연소기, 터빈으로 이루어져 있으며, 주로 항공 및 산업용으로 사용되고 있다. 여기서, 터빈은 움직이는 블레이드와 정지 베인으로 구성되며, 고온 및 고압의 환경에서 운전되기 때문에 부품의 손상이 쉽게 발생하고 있다. 움직이는 블레이드에는 원심력에 의한 응력과 가스터빈 기동 및 정지 시 열 구배에 의한 응력이 복합적으로 작용하여 열기계피로와 고온의 가스에 의한 산화 및 부식이 주로 발생한다. 정지하고 있는 베인도 기동 및 정지 시 열 구배에 의한 응력과 고온가스의 산화 및 부식이 주로 발생한다.A gas turbine is a rotary heat engine that operates a turbine with high temperature and high pressure combustion gas, and is generally composed of a compressor, a combustor, and a turbine, and is mainly used for aviation and industrial purposes. Here, the turbine is composed of moving blades and stationary vanes, and since damage is caused in parts due to operation in a high temperature and high pressure environment. In the moving blade, the stress caused by the centrifugal force and the thermal gradient at the start and stop of the gas turbine are combined to produce oxidation and corrosion mainly due to thermal fatigue and hot gas. Stopping vanes are mainly caused by thermal gradients during start-up and shutdown, and oxidation and corrosion of hot gases.
일반적으로 터빈의 재료는 고온에서 기계적 특성이 우수한 초내열합금이 사용되고 있는데, 고효율화 및 대용량화 추세에 따라, 재료의 조직 형상으로 구분하는 다결정재료에서 일방향재료 그리고 단결정재료를 개발하여 사용하고 있다. 단결정 재료는 기계적 특성을 향상시키기 위해 결정입계를 제거하여 한 개의 결정으로 제작한 것으로, 물질특성이 우수한 고가의 원소인 레늄(Re), 타이타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb) 등을 첨가하고, 제조시 공정 변수가 까다롭고 공정시간이 장시간 소요되어, 생산단가가 매우 높다. 이러한 단결정 부품도 고온 고압의 가스터빈에 사용되어 기동정지와 부식분위기 환경에서 사용되면 도 1과 같이 블레이드(a)와 베인(b)에서 손상이 발생하는데, 이 손상을 복원하기 위해 재생기술이 연구되고 있다. 단결정 부품을 접합하기 위한 방법으로는 여러 가지 열원(플라즈마, 레이저, 아크 등)을 사용한 용융 용접방법이 있으나 합금 원소로 타이타늄과 알루미늄 등의 원소가 첨가되어 있어 고온균열이 쉽게 발생하고 용접 열원에 의해 주변 단결정 조직이 다결정 조직으로 변태되어 기계적 특성이 저하되는 현상이 발생한다.In general, a super heat-resistant alloy having excellent mechanical properties at high temperature is used as a turbine material. In accordance with the trend of high efficiency and large capacity, a unidirectional material and a single crystal material have been developed and used in a polycrystalline material classified into a material structure. Single crystal material is made of one crystal by removing the grain boundary to improve mechanical properties, and is an expensive element having excellent material properties such as rhenium (Re), titanium (Ti), molybdenum (Mo), niobium (Nb), etc. In addition, the manufacturing process is very demanding and the process time is long, and the production cost is very high. When such single crystal parts are also used in gas turbines of high temperature and high pressure, they are damaged in blades (a) and vanes (b) as shown in FIG. 1 when used in start-stop and corrosion atmosphere environments. It is becoming. As a method for joining single crystal parts, there is a fusion welding method using various heat sources (plasma, laser, arc, etc.). However, high temperature cracks are easily generated due to the addition of elements such as titanium and aluminum as alloy elements. Peripheral single crystal tissue is transformed into polycrystalline tissue, resulting in deterioration of mechanical properties.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 단결정 초내열합금 접합시 고온고압의 가스 매체를 사용하여 높은 온도와 압력을 가하여 처리함으로써 단결정도를 유지하면서 인장강도 등의 접합 특성을 향상시키는 고온가압처리를 이용한 단결정 초내열합금 접합 방법 및 상기 방법으로 제조된 단결정 초내열합금을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to bond the tensile strength and the like while maintaining a single crystallinity by applying a high temperature and pressure using a gas medium of high temperature and high pressure when joining a single crystal super heat-resistant alloy It is to provide a single crystal superheat-resistant alloy bonding method using a high-temperature pressure treatment to improve the characteristics and a single crystal superheat-resistant alloy prepared by the above method.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 단결정 초내열합금을 접합하기 위한 방법으로, In order to achieve the above object, the present invention is a method for joining a single crystal super heat-resistant alloy,
(a) 단결정 초내열합금을 준비하는 준비단계;(a) preparing a single crystal superheat resistant alloy;
(b) 상기 준비된 단결정 초내열합금에 삽입재를 첨가하여 접합을 수행하는 접합단계;(b) a bonding step of performing bonding by adding an insert to the prepared single crystal superheat resistant alloy;
(c) 상기 접합단계 후 고온가압처리를 하는 고온가압처리단계; 및(c) a high temperature pressurizing step of performing a high pressure pressurization after the bonding step; And
(d) 후열처리단계;를 포함하는 단결정 초내열합금의 접합 방법을 제공한다.It provides a method of joining a single crystal super heat-resistant alloy comprising a (d) after heat treatment step.
또한, 본 발명의 접합 방법에 의해 제조된 단결정 초내열합금을 제공한다.The present invention also provides a single crystal super heat resistant alloy produced by the bonding method of the present invention.
본 발명의 단결정 초내열합금의 접합 특성을 향상시키는 방법은 단결정 초내열합금을 접합함에 있어서, 고온의 가스를 이용하여 가압처리하고, 후열처리하여 단결정도를 유지하면서도 인장강도 및 연신율 등의 접합 특성을 향상시킨다. 또한, 단결정합금의 녹는 온도를 저하시키는 원소인 붕소 등이 첨가되고 단결정 재료와 같은 원소가 첨가된 비정질재료를 삽입하여 단결정합금의 용융온도 이하에서 접합을 수행할 수 있는 장점이 있다. 본 발명은 단결정 합금의 재생처리 기술에도 효과적으로 이용될 수 있다.In the method for improving the bonding properties of the single crystal super heat resistant alloy of the present invention, in bonding the single crystal super heat resistant alloy, it is pressurized using a high temperature gas and subjected to post-heat treatment to maintain the single crystallinity while maintaining the single crystal. To improve. In addition, boron, which is an element that lowers the melting temperature of the single crystal alloy, is added, and an amorphous material to which an element such as a single crystal material is added may be inserted to perform bonding below the melting temperature of the single crystal alloy. The present invention can also be effectively used for the regeneration treatment technology of single crystal alloys.
도 1은 단결정 부품인 (a)블레이드, (b)베인의 손상 유형을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 단결정 초내열합금의 접합 및 고온가압처리 공정의 흐름을 나타낸 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 단결정 초내열합금에 대한 접합 단면을 나타낸 것이다.
도 4는 비교예 1 시험편의 단결정도를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1 시험편의 단결정도를 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 1 및 비교예 1의 인장강도 및 연신율을 나타낸 그래프이다.1 shows damage types of (a) blades and (b) vanes which are single crystal parts.
Figure 2 is a process chart showing the flow of bonding and hot pressing process of a single crystal super heat-resistant alloy of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a single crystal superheat-resistant alloy of Example 1 of the present invention.
4 shows a single crystallinity of a test piece of Comparative Example 1.
Figure 5 shows a single crystallinity of a test piece of Example 1.
6 is a graph showing the tensile strength and elongation of Example 1 and Comparative Example 1.
본 발명은 접합특성을 향상시키는 단결정 초내열합금의 접합 방법으로써, The present invention is a joining method of a single crystal super heat resistant alloy to improve the bonding characteristics,
(a) 단결정 초내열합금을 준비하는 준비단계;(a) preparing a single crystal superheat resistant alloy;
(b) 상기 준비된 단결정 초내열합금에 삽입재를 첨가하여 접합을 수행하는 접합단계;(b) a bonding step of performing bonding by adding an insert to the prepared single crystal superheat resistant alloy;
(c) 상기 접합단계 후 고온가압처리를 하는 고온가압처리단계; 및(c) a high temperature pressurizing step of performing a high pressure pressurization after the bonding step; And
(d) 후열처리단계;를 포함하는 단결정 초내열합금의 접합 방법에 관한 것이다.(d) a post-heat treatment step.
본 발명은 접합시 고온가압처리 및 후열처리하여 단결정도를 유지하면서 접합강도가 향상되는 방법이다.
The present invention is a method of improving the bonding strength while maintaining a single crystallinity by high temperature pressing and post-heat treatment during bonding.
이때, 상기 (a) 단결정 초내열합금 준비단계는 단결정 초내열합금을 방전가공으로 절단하고 접합면을 연마한 후, 접합면의 불순물을 제거하는 세정과정을 포함한다.At this time, the (a) single crystal super heat resistant alloy preparation step includes cutting the single crystal super heat resistant alloy by electric discharge machining, polishing the bonding surface, and then removing impurities from the bonding surface.
본 발명의 단결정 초내열합금은 당업계에서 이용 가능한 것이면 어느 것이나 사용가능하나, 바람직하게는 니켈 합금으로, CMSX-4, PWA 1480, Rene N4 등이 사용가능하다.The single crystal super heat-resistant alloy of the present invention can be used as long as it is available in the art, preferably nickel alloy, CMSX-4, PWA 1480, Rene N4 and the like can be used.
본 발명에서의 방전가공(Electrical Discharge Machining, EDM)은 스파크 가공이라고도 하며, 방전현상을 인공적으로 설정하여 그 에너지를 이용하는 가공방법으로 스파크 방전으로 인한 금속의 침식을 이용한 것을 말한다.
Electrical Discharge Machining (EDM) in the present invention is also referred to as spark processing, and refers to a method of using the energy by artificially setting a discharge phenomenon and using erosion of metal due to spark discharge.
상기 (b)접합단계에서의 삽입재는 비정질재료가, 바람직하게는 단결정 초내열합금에 사용된 주원소를 포함하는 비정질 재료가 사용될 수 있다. 또한, 비정질재료는 단결정 재료의 용융점을 낮추어 줄 수 있는 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 삽입재는 붕소, 니켈 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 비정질재료를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
As the insert in the bonding step (b), an amorphous material may be used, preferably an amorphous material including a main element used in a single crystal superheat resistant alloy. In addition, the amorphous material preferably contains an element capable of lowering the melting point of the single crystal material. The insert may be an amorphous material including one or two or more selected from the group consisting of boron, nickel and chromium, but is not limited thereto.
상기 (b)접합단계는 준비된 단결정 초내열합금의 접합면에 삽입재를 첨가하여 진공도 7×10-5 내지 7×10-7 토르에서, 1150 내지 1300℃에서 3 내지 6시간 동안 처리 후, 서서히 냉각시키는 단계를 포함하는 것으로, 보다 바람직하게는 1200℃에서 3시간 동안 처리한다.
In the step (b), the insert is added to the joint surface of the prepared single crystal super heat resistant alloy, and then treated at 1150 to 1300 ° C. for 3 to 6 hours at a vacuum degree of 7 × 10 −5 to 7 × 10 −7 Torr, and then gradually And cooling, preferably at 1200 ° C. for 3 hours.
상기 (c) 고온가압처리는 가스 매체를 이용하여 서서히, 바람직하게는 분당 5 내지 10℃로 온도를 상승하고 가압 처리하는 단계이다.The high temperature pressurization (c) is a step of gradually increasing the temperature to 5 to 10 ° C. per minute using a gas medium and pressurizing it.
또한, 상기 (c) 고온가압처리단계는 석출상인 감마프라임이 기지금속인 단결정 초내열합금에 용융되는 온도와 기지금속의 국부 용융이 일어나는 온도 사이인 1250 내지 1350℃에서, 50 내지 150 MPa의 압력 조건에서 0.5 내지 6 시간 동안 처리하는 것이 바람직하며, 냉각은 10℃/min 내지 100℃/min 조건에서 수행될 수 있다.In addition, the (c) hot pressing step is a pressure of 50 to 150 MPa at a temperature of 1250 to 1350 ° C between the temperature at which the precipitated gamma prime is melted on the single crystal superheat resistant alloy of the base metal and the local melting of the base metal occurs. It is preferable to process for 0.5 to 6 hours at the conditions, and the cooling may be performed at 10 ℃ / min to 100 ℃ / min conditions.
본 발명은 고온가압처리함으로써 접합성이 향상되고 합금의 단결정 구조가 유지될 수 있다. In the present invention, the high temperature pressure treatment improves the bonding property and maintains the single crystal structure of the alloy.
또한, 본 발명은 상기 고온가압처리단계 후, 후열처리단계를 시행하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that after the high-temperature pressure treatment step, performing a post-heat treatment step.
상기 (d) 후열처리단계는 1100 내지 1200℃에서 5 내지 7시간 및 860 내지 880℃에서 10 내지 30시간 처리하는 두 단계로 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1140℃에서 6시간 처리 후, 871℃에서 20시간 동안 처리할 수 있다.
The (d) post-heat treatment step is preferably composed of two steps of 5 to 7 hours at 1100 to 1200 ℃ and 10 to 30 hours at 860 to 880 ℃, more preferably after 6 hours at 1140 ℃, 871 The treatment can be carried out at 20 캜 for 20 hours.
또한, 본 발명은 상기의 본 발명에 기재된 방법으로 접합하여 제조되는 단결정 초내열합금을 제공한다. 본 발명의 방법으로 접합하여 제조된 단결정 초내열합금은 이는 고온고압의 가스매체를 사용하여 높은 온도와 높은 압력으로 처리하여 접합시 유지된 단결정도를 유지하면서 인장강도 및 연신율 등의 접합특성이 향상되었다.
The present invention also provides a single crystal super heat resistant alloy produced by joining by the method described above. The single crystal super heat-resistant alloy prepared by joining by the method of the present invention improves the bonding properties such as tensile strength and elongation while maintaining the single crystallinity maintained at the time of bonding by treating at high temperature and high pressure using a gas medium of high temperature and high pressure. It became.
이하의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, an Example is for illustrating this invention and this invention is not limited to these Examples.
실시예 1Example 1
시험에 사용한 재료는 CMSX-4(Alcoa Howmet, 미국)로 Ni이 주원소이며 Cr 6.30, Co 9.59, Mo 0.6, W 6.40, Ta 6.50, Re 2.94, Al 5.74, Ti 1.00, Hf 0.09 이 함유되어 있으며 단결정으로 제조되었다. 단결정 봉상으로부터 직경 15mm, 길이 10mm로 방전가공하여 2개의 시험편을 제작하였다. 2개의 시험편의 양쪽 접합면은 연마지 #2000으로 5분간 연마하고 아세톤으로 5분간 2회 세척하여 건조하였다. 삽입재로는 비정질재료인 MBF-80(15.2중량% Cr, 4.0중량% B, 잔량 Ni)을 직경 15mm로 가공하여 아세톤으로 5분간 2회 세척하고 건조하여 준비하였다. 진공노에 장입하기 위해 2개의 시험편의 접합면사이에 상기 삽입재를 삽입 후 점용접기로 시험편을 고정하고, 진공도 7x10-6Torr에서 접합을 실시하고 냉각은 노냉을 실시하였다. 접합온도는 1200℃에서 3시간 동안 처리하였다. The material used for the test was CMSX-4 (Alcoa Howmet, USA), Ni is the main element, Cr 6.30, Co 9.59, Mo 0.6, W 6.40, Ta 6.50, Re 2.94, Al 5.74, Ti 1.00, Hf 0.09 Made of single crystal. Two test pieces were produced by electric discharge machining from a single crystal rod with a diameter of 15 mm and a length of 10 mm. Both bonding surfaces of the two test pieces were ground with abrasive paper # 2000 for 5 minutes, washed twice with acetone for 5 minutes, and dried. As an insert, MBF-80 (15.2 wt% Cr, 4.0 wt% B, residual Ni), which is an amorphous material, was processed to a diameter of 15 mm, washed twice with acetone for 5 minutes, and dried. Performed after inserting the insertion member between the joint surfaces of the two test pieces charged to a vacuum furnace to secure the specimen point-welding and bonding 7x10 -6 Torr in degree of vacuum, and cooling was performed by furnace cooling. The junction temperature was treated at 1200 ° C. for 3 hours.
상기 접합처리 후, 시험편을 고온가압의 용기에 장입하여 분당 7.7℃로 온도를 상승하고 동시에 아르곤(Ar) 가스를 주입하여 1270℃에서 압력 90MPa 조건으로 유지하면서 4시간 고온가압처리하였다. 후열처리는 1140℃에서 6시간, 871℃에서 20시간 처리하여 실시예 1의 시험편을 제작하였다. After the bonding treatment, the test piece was charged into a high-temperature pressurized container, the temperature was increased to 7.7 ° C per minute, and argon (Ar) gas was injected at the same time, followed by high-temperature pressurization for 4 hours while maintaining the pressure at 90 MPa at 1270 ° C. Post-heat treatment was performed for 6 hours at 1140 ℃, 20 hours at 871 ℃ to prepare a test piece of Example 1.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1과 동일하게 수행하되 고온가압처리 없이 후열처리만 수행하였다. 상기 접합처리 후, 후열처리는 1140℃에서 6시간, 871℃에서 20시간 처리하여, 비교예 1의 시편을 제작하였다.
Performed in the same manner as in Example 1, but only the post-heat treatment was performed without hot pressing. After the bonding treatment, the post-heat treatment was performed for 6 hours at 1140 ℃, 20 hours at 871 ℃, to prepare a specimen of Comparative Example 1.
실험예 1 단결정도 비교Experimental Example 1 Comparison of Single Crystallinity
실시예 1 및 비교예 1의 접합된 시험편을 방전가공으로 길이방향으로 절단하여 연마하였다. 실시예 1의 경우, 도 3과 같이 접합면이 건전하게 접합되어 있음을 확인할 수 있었다. The bonded test pieces of Example 1 and Comparative Example 1 were cut in the longitudinal direction by electric discharge machining and polished. In the case of Example 1, it could be confirmed that the joining surfaces were joined together as shown in FIG. 3.
또한 접합면의 단결정도를 분석하기 위해 전자 후방 산란 회절(Electron Back Scatter Diffraction; EBSD) 장비로 분석하였다. 이때, EBSD는 주사전자현미경 내에서 고효율의 형광판을 틸트(tilt)된 결정형 재료 전면에 장착하여 일차전자에 의해 형성되는 회절패턴을 포집하고 이를 고감도의 카메라에서 컴퓨터로 전송하여 전자 후방산란 패턴(electron backscattering pattern)을 분석하는 기술이다.In addition, it was analyzed by an Electron Back Scatter Diffraction (EBSD) equipment to analyze the single crystallinity of the junction surface. In this case, EBSD mounts a highly efficient fluorescent plate in front of the tilted crystalline material in a scanning electron microscope to capture a diffraction pattern formed by primary electrons and transmits it to a computer from a highly sensitive camera to electron backscattering pattern (electron). The technique of analyzing backscattering patterns.
그 결과, 도 5의 결과에서 나타난 것과 같이 고온가압처리 후 열처리를 실시한 실시예 1도 도 4의 접합 후 열처리만 한 비교예 1의 경우와 같이 단결정도가 유지되었음을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in the results of FIG. 5, Example 1, which was subjected to a heat treatment after the high-temperature pressure treatment, also confirmed that the single crystallinity was maintained as in the case of Comparative Example 1, which was the heat treatment after the bonding only in FIG.
실험예 2 기계적 특성 비교Experimental Example 2 Comparison of Mechanical Properties
또한, 기계적 특성을 확인하기 위해 시험편을 직경 6mm로 가공하여 인스트론장비로 0.5mm/min의 인장조건으로 상온에서 인장특성을 평가하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타난 결과와 같이, 접합 후 열처리만한 비교예 1에서는 인장강도 891MPa, 연신율 9.5%인 것에 비하여, 고온가압처리를 추가한 실시예 1에서는 인장강도 923MPa, 연신율 13.29%를 얻어 인장강도는 32MPa, 연신율은 3.79% 증가하였다. In addition, the specimen was processed to a diameter of 6mm in order to check the mechanical properties, the tensile properties were evaluated at room temperature under a tensile condition of 0.5mm / min with an Instron equipment, the results are shown in FIG. As shown in FIG. 6, in Comparative Example 1, which was only heat treated after bonding, the tensile strength was 891 MPa and the elongation was 9.5%, whereas in Example 1 where the high-temperature pressure treatment was added, the tensile strength was 923 MPa and the elongation was 13.29%, and the tensile strength was 32 MPa. , Elongation increased 3.79%.
Claims (9)
(b) 상기 준비된 단결정 초내열합금에 삽입재를 첨가하여 접합을 수행하는 접합단계;
(c) 상기 접합단계 후 고온가압처리를 하는 고온가압처리단계; 및
(d) 후열처리단계;를 포함하는 단결정 초내열합금의 접합 방법으로,
상기 (b)접합단계는 진공도 7×10-5 내지 7×10-7토르에서, 1150 내지 1300℃에서 3 내지 6시간 동안 처리 후, 냉각시키는 단계이고,
상기 (c) 고온가압처리단계는 가스매체를 이용하여 1250 내지 1350℃의 온도, 50 내지 150 MPa의 압력 조건에서 0.5 내지 6 시간 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 단결정 초내열합금의 접합 방법.(a) preparing a single crystal superheat resistant alloy;
(b) a bonding step of performing bonding by adding an insert to the prepared single crystal superheat resistant alloy;
(c) a high temperature pressurizing step of performing a high pressure pressurization after the bonding step; And
(d) a post-heat treatment step of joining a single crystal super heat-resistant alloy comprising:
The bonding step (b) is a step of cooling for 3 to 6 hours at 1150 to 1300 ° C. at a vacuum degree of 7 × 10 −5 to 7 × 10 −7 Torr,
Wherein (c) the high-temperature pressure treatment step of the single crystal super-alloy alloy, characterized in that the treatment for 0.5 to 6 hours at a temperature of 1250 to 1350 ℃, a pressure of 50 to 150 MPa using a gas medium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100093552A KR101220023B1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Bonding Method Of Single Crystal Superalloys With High Temperature And Pressure Process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100093552A KR101220023B1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Bonding Method Of Single Crystal Superalloys With High Temperature And Pressure Process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120032108A KR20120032108A (en) | 2012-04-05 |
| KR101220023B1 true KR101220023B1 (en) | 2013-01-08 |
Family
ID=46135293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100093552A KR101220023B1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Bonding Method Of Single Crystal Superalloys With High Temperature And Pressure Process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101220023B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101980177B1 (en) * | 2012-09-20 | 2019-05-20 | 한국전력공사 | Method for transient liquid phase bonding of single crystal, high heat-resistance alloy by using alloy powder |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR830000066B1 (en) * | 1979-05-26 | 1983-02-05 | 로버어트 루이스 크레어 | Production method of composite material |
| KR100504381B1 (en) * | 2004-10-04 | 2005-07-27 | 캐스텍 주식회사 | The improvement of the microstructure and life of gasturbine parts by controlling heat treatment during tlp diffusion bonding |
-
2010
- 2010-09-28 KR KR1020100093552A patent/KR101220023B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR830000066B1 (en) * | 1979-05-26 | 1983-02-05 | 로버어트 루이스 크레어 | Production method of composite material |
| KR100504381B1 (en) * | 2004-10-04 | 2005-07-27 | 캐스텍 주식회사 | The improvement of the microstructure and life of gasturbine parts by controlling heat treatment during tlp diffusion bonding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120032108A (en) | 2012-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6508000B2 (en) | Transient liquid phase bonding repair for advanced turbine blades and vanes | |
| EP3131698B1 (en) | Superalloy component braze repair with isostatic solution treatment | |
| EP1258312A2 (en) | Repair of a single crystal nickel based superalloy article | |
| US11203064B2 (en) | Section replacement of a turbine airfoil with a metallic braze presintered preform | |
| EP2848356B1 (en) | A method for repairing a turbine component wherein damaged material is removed and a plug with improved material properties is inserted and a corresponding repaired component | |
| JP2005350744A (en) | Recovery treatment method for deterioration/damage of material in gas turbine component and gas turbine component | |
| CN110042334A (en) | Life-prolonging method based on the Crystal Nickel-based Superalloy blade that heat treatment is repaired | |
| EP2903764A1 (en) | Method for repairing a component for use in a turbine engine | |
| CN113151761A (en) | Repair method for alloy creep damage | |
| KR102215266B1 (en) | Turbine rotor blade and members of turbine rotor blade | |
| US8906174B2 (en) | Ni-base alloy and method of producing the same | |
| KR101220023B1 (en) | Bonding Method Of Single Crystal Superalloys With High Temperature And Pressure Process | |
| CN113957364B (en) | Thermal strain damage repair method for nickel-based single crystal alloy | |
| KR20150034446A (en) | The method for bonding of single crystal superalloy with 3 stage heat treatment | |
| KR100663204B1 (en) | Method for curing of weld defects in ni-based superalloy components for gas turbine | |
| JP3413488B2 (en) | Iridium-based superalloys | |
| RU2785029C1 (en) | Repairment of end part of turbine component, using composite pre-sintered mold of boron-doped base | |
| KR101980177B1 (en) | Method for transient liquid phase bonding of single crystal, high heat-resistance alloy by using alloy powder | |
| JP3217401B2 (en) | How to repair van lag | |
| US20220134472A1 (en) | Precipitation-strengthened cast product welding repair method | |
| CN113646508A (en) | Tip repair of turbine components using composite tip boron-based pre-sintered preforms | |
| JP2020037899A (en) | Repair method of gas turbine stationary blade and manufacturing method of gas turbine stationary blade improved in strength |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160105 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180103 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181227 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200102 Year of fee payment: 8 |