KR101377750B1 - 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 이의 제조방법 - Google Patents

확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

합금 기재의 성분과 관계없이 초내열합금과 열차폐 코팅층의 계면 접합력이 저하되지 않고, 상호확산에 의해 2차 반응영역(SRZ)이 초내열합금에 생성되는 것을 억제하여 고온 안정성과 고온 특성을 향상시키는 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 그 제조방법을 제공한다. 그 니켈기 합금은 단결정으로 이루어진 니켈기 초내열 합금 상에 두께 1 내지 20㎛로 형성된 확산방지 니켈층 및 확산방지 니켈층 상에 형성된 열차폐 코팅층을 포함한다. 이를 위해, 니켈기 합금을 용체화처리한 후 시효처리하기 전에 니켈기 합금의 표면에 확산방지 니켈층을 형성한다.

Description

확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 이의 제조방법{Ni-base superalloy having nickel interlayer for diffusion barrier and method of manufacturing the same}
본 발명은 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 초내열합금 표면과 MCrAlY(M= Ni, Co 또는 이들 간의 합금) 코팅층 혹은 알루미나 코팅층의 계면 접합력 저하 없이 상호확산에 의해 초내열합금 표면 내부에 생성되는 취약한 2차 반응 영역(SRZ: secondary reaction zone)을 억제하여 고온안정성과 고온 특성을 향상시킴으로써, 내열 및 내산화성이 요구되는 항공기와 가스터빈용 고온부품에 유용하게 이용될 수 있는 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 그 제조방법에 관한 것이다.
항공기 제트엔진 및 산업용 가스터빈의 블레이드(blade), 베인(vane), 연소기 파워 어셈블리(assembly) 등의 고온부품 소재로 널리 사용되는 니켈기 초내열합금은, 기지(matrix)가 γ이며, 고온강도, 크리프(creep) 특성 등을 향상시키기 위해 일반적으로 미세석출강화상인 γ'(규칙격자 L12 구조, Ni3(Al,Ti) 성분)을 기지 내에 균일하게 석출시킨다. 미세석출강화상인 γ'분율이 높을수록 성형성은 떨어지나 고온특성이 우수하므로, 금속표면온도가 약 900℃ 이상인 극한환경에서 초내열합금을 적용할 때에는, 일반적으로 γ'분율이 약 40% 이상 존재하는 주조용 합금을 사용한다. 이러한 합금의 미세구조는 γ/γ'구조로 구성된다.
이러한 γ/γ'구조로 구성된 초내열합금은, 대개는 초고온, 부식 환경, 산화분위기, 반복 및 지속하중 부과 등의 극한환경에서 작동되므로, 쉽게 표면산화 혹은 부식에 의한 손상(weight loss)이 되어 그로 인한 고온강도의 저하, 피로균열의 용이한 생성 등으로 여러 가지 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 엔진재료의 내열, 내산화 및 내부식 등의 한계성을 극복하기 위하여 새로운 고온재료의 개발과 함께 표면특성 향상을 위한 코팅기술이 지속적으로 발전되어 왔다. 고온부품에 사용되어 온 코팅은 1세대 기술인 알루미나이드 코팅(혹은 Pt, Si, Cr이 첨가된 알루미나이드 코팅)을 시작으로 MCrAlY(M= Ni, Co 또는 이들 간의 합금)개발로 2세대 코팅기술로 발전하였으며, 최근에는 MCrAlY 코팅층 위에 대기 플라즈마 용사법으로 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ: Yitra Stabilized Zirconia)를 코팅시키는 3세대 코팅기술에 이르렀다. 상기의 3세대 코팅(YSZ/MCrAlY/Superalloy)은 대표적인 열차폐 코팅(TBC: Thermal Barrier Coating)으로서, 고온의 가스로부터 전달되는 열을 차폐하기 위해 열전도도가 낮은 YSZ를 연소기나 터빈 등의 각종 부품 표면에 코팅하여 내열 합금부품의 표면온도를 증가시키지 않으면서 동작가스의 온도를 증가시켜 가스터빈의 효율을 향상시키는 역할을 한다. 초내열합금과 1차적으로 코팅되는 MCrAlY 혹은 알루미나 코팅을 본드 코팅(bond coat)이라고 하고, 2차로 본드 코팅 위에 열차폐를 위해 얹히는 YSZ 코팅을 탑 코팅(top coat)이라고 정의한다. 초내열합금에 YSZ 열차폐 코팅을 하기 위해서는 금속과 세라믹 사이 가교역할을 하는 본드 코팅(MCrAlY 코팅 혹은 알루미나 코팅)을 반드시 실시하여 코팅 접합력을 높이고, 금속과 YSZ 세라믹 사이 열팽창계수 차이도 완화시킨다. 본 명세서에서 대상이 되는 것은 초내열합금과 본드 코팅(MCrAlY 코팅 혹은 알루미나 코팅) 사 코팅계면이며, 이후 편의상 열차폐 코팅 계면이라고 표기하겠다.
한편, 초내열합금과 MCrAlY 코팅 혹은 알루미나 코팅 계면 간의 접합강도를 형성시키기 위해 고온확산을 통해 상호확산영역(IDZ: interdiffusion zone)을 만들어 준다. 그러나 합금 금속 자체와 코팅층의 성분이 크게 다르기 때문에 고온확산 동안 혹은 사용중 고온에서 장시간 노출될 때, 상호확산이 과도하게 일어나 초내열합금 표면 내부로 취약한 2차 반응 영역(SRZ: secondary reaction zone)이 생성하게 된다. 이러한 SRZ는 재결정된 γ'결정립들과 결정립 내부에 존재하는 TCP (Topological close-packed)상들로 구성되며, 이들은 초고온, 부식 환경, 산화분위기, 반복 및 지속하중 부과 등의 극한환경에서 용이한 균열생성 장소로 작용하여 국부적인 코팅층의 박리 및 나아가 부품 전체의 파손을 유발하는 문제가 있다.
도 1은 SRZ가 생성된 종래의 열차폐 코팅층이 형성된 니켈기 합금을 나타낸 사진이다.
도 1을 참조하면, 열차폐 코팅층(14)에 접한 니켈기 합금(10)에는 2차 반응영역인 SRZ(12)이 생성되어 있음을 알 수 있다. 재결정된 γ'결정립들과 결정립 내부에 존재하는 TCP상들을 포함하는 SRZ(12)은, 초고온, 부식 환경, 산화분위기, 반복 및 지속하중 부과 등의 극한환경에서 균열을 일으키는 장소를 제공한다. 이러한 SRZ(12)은 국부적으로 코팅층의 박리 및 나아가 부품 전체의 파손을 유발하게 된다.
따라서, 초내열합금과 코팅층 사이 계면의 상호확산 제어에 의한 SRZ 생성 억제가 매우 중요한 기술이다. 국제 공개공보 제WO 2006/104138호는 니켈기 초내열합금(γ/γ'구조)과 동일한 조성의 γ상, γ'상 중의 일종 혹은 2종을 포함하는 코팅층을 형성시켜 금속기재(substrate)/코팅 계면 사이에 열역학적 평형을 유지하여 원소의 상호확산을 억제하는 코팅층을 제공하고 있다. 국제 공개공보 제WO 2009/038743호는 금속기재/코팅 계면 사이에 본드코팅층 으로부터 모재로 알루미늄 확산을 방지하고 지연시키기 위해 인터레이어(interlayer)에 관한 것이다. 인터레이어는 기지와 조성이 유사하고 알루미늄 확산을 억제하도록 설계하여 금속기재 표면에 용사(thermally sprayed)하여 약 75~300μm 코팅층을 형성하는 것이다. 하지만, 상기 방법들은 금속기재의 성분이 바뀔 때마다 코팅층 분말을 재설계해야 하는 단점과 제조공정이 복잡하고, 기존 코팅층에 비해 내열, 내산화성, 고온 기계적 강도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 초내열합금과 MCrAlY(M= Ni, Co 또는 이들 간의 합금) 코팅층 혹은 알루미나 코팅층의 계면 접합력 저하 없이 상호확산에 의해 초내열합금 표면 내부에 생성되는 취약한 2차 반응 영역(SRZ: secondary reaction zone)을 억제하여 고온 안정성과 고온 특성을 향상시키는 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 니켈기 합금을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금은 단결정으로 이루어진 니켈기 초내열 합금과, 상기 초내열 합금 상에 형성된 확산방지 니켈층 및 상기 확산방지 니켈층 상에 형성된 열차폐 코팅층을 포함한다. 이때, 상기 니켈층의 두께는 1 내지 20㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 열차폐 코팅의 본드 코팅은 MCrAlY 또는 알루미나이드로 이루어질 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 니켈기 합금의 제조방법은, 단결정을 이루는 니켈기 초내열 합금을 준비하는 단계, 상기 니켈기 합금을 용체화처리하는 단계, 상기 용체화처리된 니켈기 합금의 표면에 확산방지 니켈층을 형성하는 단계, 상기 확산방지 니켈층이 형성된 니켈기 합금 상에 열차폐 코팅하는 단계 및 상기 열차폐 코팅된 니켈기 합금을 시효처리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금 및 그 제조방법에 의하면, 니켈기 합금과 열차폐 코팅층 사이에 확산방지 니켈층을 형성함으로써, 합금 기재의 성분과 관계없이 초내열합금과 열차폐 코팅층의 계면 접합력이 저하되지 않고, 상호확산에 의해 2차 반응영역(SRZ)이 초내열합금에 생성되는 것을 억제하여 고온 안정성과 고온 특성을 향상시키는 니켈기 합금을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 열차폐 코팅층이 형성된 니켈기 합금의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 확산방지 니켈층을 포함한 코팅층이 형성된 니켈기 합금을 제조하는 과정을 설명하는 도표이다.
도 3은 본 발명에 따른 확산방지 니켈층 상에 열차폐 코팅층이 형성된 니켈기 합금의 미세구조를 나타낸 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 니켈기 합금의 표면에 MCrAlY 또는 알루미나이드 등에 의해 열차폐 코팅 처리를 하기 전에 확산방지 니켈층을 형성함으로써, 열차폐 코팅층에 인접한 합금 기재에 2차 반응영역인 SRZ가 생성되는 것을 억제하여 고온 안정성과 고온특성을 향상시킬 수 있는 니켈기 합금 및 그 제조방법을 제시한다. 이때, 본 발명의 니켈기 합금은 기지(matrix)가 γ이며, 고온강도와 크리프(creep) 특성 등의 고온에서의 기계적 특성을 향상시키기 위해 미세석출강화상인 γ'(규칙격자 L12 구조, Ni3(Al,Ti) 성분)을 상기 기지 내에 균일하게 석출시킨 단결정 구조를 갖는다.
이하에서는 먼저 합금 기재와 열차폐 코팅층 사이에 고온에서 상호확산에 의해 2차 반응영역(SRZ; Secondary Reaction Zone)이 생성되는 기구와 이를 억제하는 방법에 대해서 고찰하기로 한다. 이어서 합금과 열차폐 코팅층의 계면에서의 접합력의 저하 없이 상호확산을 억제할 수 있는 본 발명의 코팅방법에 대하여 상세하게 설명할 것이다.
니켈기 초내열합금의 표면에 MCrAlY(M= Ni, Co 또는 이들 간의 합금) 또는 알루미나이드 코팅층(이하, 열차폐 코팅층이라고 함)을 형성할 때, 합금과 열차폐 코팅층의 계면에서의 접합강도를 형성시키기 위해 고온 확산을 통한 상호확산영역(IDZ: InterDiffusion Zone)을 만들어 준다. 그런데 상기 합금 기재와 코팅층의 성분이 다르기 때문에, 고온에 장시간 노출이 되면 상호확산이 과도하게 일어나게 된다.
이에 따라, 합금 표면 근처의 잔류응력 및 상호확산에 의해 γ'이 열차폐 코팅층에 인접한 합금 기재에 재결정되어 생성된다. 이후 γ'결정립이 합금 기재 내부로 성장하면서 2차 반응영역인 SRZ(secondary reaction zone)가 형성된다. 또한, SRZ 내에 고온특성에 치명적인 해를 끼치는 TCP(Topological Close-Packed) 상들이 석출된다. 결국, 단결정 상태인 니켈기 합금의 표면 근처에는 SRZ에 의해 다결정이 존재하게 되고, 나아가 TCP 상에 의해 상기 니켈기 합금의 고온 특성은 약화된다.
상기 재결정된 γ'결정립들과 결정립 내부에 존재하는 TCP상들을 포함하는 SRZ는, 초고온, 부식 환경, 산화분위기, 반복 및 지속하중 부과 등의 극한환경에서 균열을 일으키는 장소를 제공한다. 이러한 SRZ는 국부적으로 코팅층의 박리 및 나아가 부품 전체의 파손을 유발하게 된다. 따라서 상기 초내열합금과 코팅층 사이의 상호확산에 의한 SRZ의 생성을 억제해야 한다.
이에 따라 본 발명의 실시예에서는 상기 합금과 코팅층 사이의 상호확산을 억제하기 위한 방안으로 확산장벽코팅(interdiffusion barrier coating)을 제안한다. 확산장벽코팅은 다음과 같은 조건들을 갖추어야 한다. 첫째로 구성하는 성분의 확산 속도가 낮고, 둘째로 화학적 조성이 상기 합금과 코팅층에 조화로우며, 셋째로 열역학적으로 안정되고, 넷째로 접합강도가 확보되어야 하며, 다섯째로 고온에서의 기계적 특성이 우수한 것이어야 한다.
니켈기 단결정 합금과 열차폐 코팅층을 상기 조건들을 고려해서 고찰한 결과, 본 발명의 실시예에서는 확산장벽코팅으로서 니켈층(이하, 확산방지 니켈층이라고 함)을 도출해 내었다. 즉, 본 발명에 따른 확산방지 니켈층을 상기 합금과 코팅층 사이에 형성한다. 이에 따라 상기 합금과 코팅층 사이의 상호확산은 확산방지 니켈층에 의해 상당량 억제되고, 알루미늄 확산침투가 일어나더라도 니켈함량이 풍부하여 쉽게 γ'결정립들이 재결정되지 않고 γ기지 내로 알루미늄의 고용이 유도된다. 이에 따라, 상기 합금에 SRZ의 생성을 억제할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 확산방지 니켈층을 코팅하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 이때, 상기 방법은 Ni-Co-Cr-W-Al-Ta-Re-Ti-Mo-Hf 합금으로 잘 알려진 단결정 니켈기 초내열합금 CMSX-4 합금을 이용하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 확산방지 니켈층을 포함한 코팅층이 형성된 니켈기 합금을 제조하는 과정을 설명하는 도표이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 확산방지 니켈층은 용체화 처리과정 이후 시효처리 전에 니켈도금처리를 행함으로써 형성된다. 먼저, 니켈기 초내열합금을 1300℃ 이상의 고온에서 1시간 이상 유지하여, 주조 중에 발생된 탄화물, 불완전한 석출물 및 유해한 공정상 등을 γ기지에 재용해 시키고, 그 후 비교적 빠른 속도로 냉각하여 고용 원소들을 과포화 시킨다. 이러한 과정을 통상 용체화 처리과정이라고 한다.
이러한 용체화 처리 과정을 마친 니켈기 합금을 니켈도금 및 열차폐 코팅 처리를 행한다. 니켈도금처리는 산업체에서 통상 사용하는 전기화학법을 이용한다. 본 발명의 실시예에서는 니켈기 합금의 표면에 니켈층을 형성하기 위하여 도금처리방법을 이용하였을 뿐, 니켈층의 처리나 제조방법 등은 필요에 따라 도금처리가 아닌 다른 방법으로도 가능하다. 또한, 원하는 니켈층의 두께에 따라 도금처리 온도 및 시간을 조절할 수 있다.
여기서 니켈층의 두께는 1㎛ 내지 20㎛가 바람직하다. 왜냐하면, 니켈층의 두께가 1㎛ 미만이면, 확산장벽의 역할을 하지 못하여 합금 기재와 코팅층 사이에 상호확산이 왕성하게 일어나게 된다. 만일, 니켈층의 두께가 20㎛보다 크면, 상기 상호확산은 억제할 수 있으나 고온에서의 내열, 내산화성, 고온 기계적 강도 등의 고온특성이 나빠진다.
이후, 열차폐 코팅을 행한 다음, γ'석출을 도모하기 위해 1000~1200℃ 온도 영역에서 1시간 이상 유지하는 1단계 시효처리를 실시한다. 1단계 시효처리 이후, 낮은 온도 영역인 800~900℃ 범위에서 10시간 이상 유지하는 2단계 시효처리를 실시하여 열처리를 종료하게 된다. 본 발명의 열처리 방법은 확산방지 니켈층과 열차폐 코팅층을 니켈기 합금에 형성하는 방법의 하나의 예로, 상기 용체화 처리 및 시효처리는 통상적으로 니켈기 주조합금에 행하여지는 온도 및 시간 조건을 통상적으로 제시한 것에 불과하다. 이에 따라 합금의 조성과 코팅층의 종류 등에 따라 앞에서 제시한 온도 및 시간의 조건은 변형할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 확산방지 니켈층(22) 상에 열차폐 코팅층(24)이 형성된 니켈기 합금(20)을 나타낸 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 니켈층(22)이 형성된 니켈기 합금(20)에서는 합금 기재(20)에 SRZ가 발견되지 않았다. 이로부터 본 발명의 확산방지 니켈층(22)은 합금(20)과 코팅층(24) 사이의 상호확산에 의한 SRZ의 형성을 억제하는 것을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 니켈기 합금에 의하면, 니켈기 합금과 열차폐 코팅층 사이에 확산방지 니켈층을 형성함으로써, 니켈기 합금과 열차폐 코팅층 사이의 상호확산에 의해 니켈기 합금에 생성되는 2차 반응영역(SRZ)을 억제하여 고온 안정성과 고온특성이 향상된 니켈기 합금을 제조할 수 있다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10, 20; 단결정 합금 기재 12; 2차 반응영역(SRZ)
14, 24; 열차폐 코팅층 22; 확산방지 니켈층

Claims (4)

  1. 단결정으로 이루어진 니켈기 초내열 합금;
    상기 초내열 합금 상에 형성된 확산방지 니켈층; 및
    상기 확산방지 니켈층 상에 형성된 열차폐 코팅층을 포함하고,
    상기 열차폐 코팅층은 MCrAlY(M=Ni, Co 또는 이들 간의 합금) 또는 알루미나이드로 본드 코팅을 구성되는 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금.
  2. 제1항에 있어서, 상기 니켈층의 두께는 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금.
  3. 삭제
  4. 단결정을 이루는 니켈기 초내열 합금을 준비하는 단계;
    상기 니켈기 합금을 용체화처리하는 단계;
    상기 용체화처리된 니켈기 합금의 표면에 확산방지 니켈층을 형성하는 단계;
    상기 확산방지 니켈층이 형성된 니켈기 합금 상에 열차폐 코팅하는 단계; 및
    상기 열차폐 코팅된 니켈기 합금을 시효처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산방지 니켈층을 갖는 니켈기 합금의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910003483B1 (ko) * 1987-12-30 1991-06-01 삼성항공산업 주식회사 초내열합금의 열확산성 내열코팅방법
JP2706328B2 (ja) 1989-10-04 1998-01-28 三菱重工業株式会社 Ｎｉ基超耐熱合金用耐食・耐酸化コーティング時の熱処理方法
KR20060095590A (ko) * 2005-02-28 2006-09-01 한양대학교 산학협력단 내열성 초합금 재료의 표면처리방법, 및 이를 이용한 내열초합금 재료
KR20110004614A (ko) * 2009-07-08 2011-01-14 한국기계연구원 규칙격자 강화상으로 이루어진 코팅층을 가진 니켈기 합금 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910003483B1 (ko) * 1987-12-30 1991-06-01 삼성항공산업 주식회사 초내열합금의 열확산성 내열코팅방법
JP2706328B2 (ja) 1989-10-04 1998-01-28 三菱重工業株式会社 Ｎｉ基超耐熱合金用耐食・耐酸化コーティング時の熱処理方法
KR20060095590A (ko) * 2005-02-28 2006-09-01 한양대학교 산학협력단 내열성 초합금 재료의 표면처리방법, 및 이를 이용한 내열초합금 재료
KR20110004614A (ko) * 2009-07-08 2011-01-14 한국기계연구원 규칙격자 강화상으로 이루어진 코팅층을 가진 니켈기 합금 및 그 제조방법

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