KR101838821B1 - Heat treatment method of nickel base precipitation superalloy using replica - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스터빈 고온부품 정비시 석출경화형 합금으로 이루어진 부품의 재질 복원을 위한 열처리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat treatment method of a precipitation hardening type nickel alloy, and more particularly, to a heat treatment method for recovering a component made of a precipitation hardening alloy at the time of maintenance of a high temperature part of a gas turbine.
일반적으로, 가스터빈과 같이 고온/고압의 환경에서 운전되는 부품은 운전온도와 시간에 따라 미세조직이 변화하게 된다.In general, components operating in a high temperature / high pressure environment, such as a gas turbine, will undergo microstructure changes with operating temperature and time.
이와 같은 운전중 부품의 미세조직은 실제 부품이 받는 온도에 따라 달라지게 되는데, 가스터빈의 운전온도와 재질의 종류, 부품에 적용된 냉각기술, 코팅여부에 따라 미세조직의 변화가 많이 나타나게 된다.During such operation, the microstructure of the component changes depending on the temperature of the actual component. The microstructure changes depending on the operating temperature and type of the gas turbine, the cooling technology applied to the component, and the coating.
이와 같은 운전 중 미세조직 변화에 따라 부품의 기계적 성질이 변하게 되므로 일정시간 운전 후 부품을 교체하여 재생정비를 실시하게 된다.During such operation, the mechanical properties of the parts are changed according to the microstructure change. Therefore, the parts are replaced after the operation for a predetermined time to perform the regeneration maintenance.
부품의 재생정비는 크게 형상복원과 재질복원 두 가지로 구분하여 진행이 이루어지게 되는데, 형상복원은 용접이나 브레이징을 이용하여 마모된 부위를 복원하는 기술이고, 재질복원은 열처리를 통하여 진행이 이루어지게 된다.The restoration of parts is divided into two types of shape restoration and material restoration. The shape restoration is a technique to restore the worn parts by using welding or brazing, and the material restoration is performed through heat treatment do.
특히, 석출경화형 합금의 열처리에는 고용화 열처리와 시효열처리의 두 가지가 있는데, 고용화 열처리는 운전 중 생성된 석출물이나 조대화 된 석출물을 기지금속으로 고용하는 열처리이며, 시효열처리는 고용화 열처리를 통해 고용된 석출물을 다시 재석출시켜 재료의 강도를 회복시키는 방법이다.In particular, there are two types of heat treatment of precipitation hardening type alloys: solid solution heat treatment and aging heat treatment. The solid solution heat treatment is a heat treatment in which precipitates formed during operation or coarse precipitates are solidified as a matrix metal. Aging heat treatment is a heat treatment And the precipitated solid is re-precipitated again to restore the strength of the material.
한편, 가스터빈 부품에 주로 사용되는 재료는 니켈기 초합금으로, 이러한 니켈기 초합금은 고용강화형 합금과 석출경화형 합금으로 나누어진다.On the other hand, materials mainly used for gas turbine parts are nickel-based superalloys, and these nickel-based superalloys are divided into a solid solution strengthening alloy and a precipitation hardening alloy.
그중 고용강화형 합금은 고용 강화를 통해 재질을 강화시키는 재질이므로 열처리를 통해 재료를 강화시킬 수 없다.Among them, the solid solution strengthening alloy is a material strengthening the material through strengthening of the solid solution, so that the material can not be strengthened through the heat treatment.
그리고, 석출경화형 합금은 열처리를 통해 재료를 강화시킬 수 있는데, 종래에는 가스터빈 고온부품을 일정기간 운전 후 재질복원을 실시할 때에는 재질의 상태에 관계없이 재질별로 정해진 한 가지 열처리 방법만을 사용하여 복원을 수행해 왔다.In addition, the precipitation hardening type alloy can strengthen the material through the heat treatment. In the past, when the gas turbine high-temperature parts are subjected to the material restoration after the operation for a predetermined period, they are restored by using only one heat treatment method determined for each material, .
그러나, 재질복원을 위해 입고되는 부품은 다양한 운전이력을 갖고 있어 재질의 열화정도가 조금씩 상이하기 때문에 한 가지 열처리 방법만으로는 재질의 복원이 정상적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, since parts to be received for material restoration have various operation histories, the degree of deterioration of the materials is slightly different, so that there is a problem that the material can not be restored normally by only one heat treatment method.
즉, 종래에는 정비가 이루어질 부품에서 시편을 떼어내 별도의 열처리 실험을 하기가 곤란했기 때문에 일률적으로 규정된 열처리 변수를 사용하였는데, 이 때문에 가스터빈 고온부품에 주로 사용되는 니켈기 석출경화형 합금에 대한 미세조직의 분류가 이루어지지 못하여 미세 조직별로 적합한 열처리가 이루어지지 못하였던 것이다.
That is, in the past, it was difficult to remove the specimen from the parts to be maintained and to conduct a separate heat treatment experiment. Therefore, the heat treatment parameters were used uniformly. Therefore, It was not possible to classify the microstructure and to perform the heat treatment suitable for the microstructure.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 재질 복원 대상으로 선정된 가스터빈 고온부품에서 표면복제 기술을 이용하여 미세조직을 검사한 후 분석 결과에 따라 세분화하여 각 특성에 맞는 열처리를 실시함으로서 최적의 열처리 복원이 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.
The present invention has been proposed in order to overcome the problems of the prior art described above. The present invention provides a gas turbine high-temperature part selected as a material restoration subject by inspecting the microstructure using surface replication technology, So that an optimal heat treatment restoration can be performed by performing a proper heat treatment.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 가스터빈 부품의 표면 복제가 이루어질 부위를 선정하는 위치선정단계와; 상기 위치선정이 이루어진 부위에 대한 표면을 갈아주는 표면 그라인딩 단계와; 상기 그라인딩이 이루어진 부위를 사포로 연마하는 표면 폴리싱 단계와; 상기 폴리싱이 이루어진 부위를 다이아몬드 분말을 이용하여 연마하는 다이아몬드 폴리싱 단계와; 상기 폴리싱이 이루어진 부위에 부식액을 분사하는 에칭 단계와; 상기 에칭이 이루어진 폴리싱 부위에 표면 복제필름을 부착하는 복제필름 부착 단계와; 상기 부착이 이루어진 표면 복제필름이 건조된 후 복제필름을 분리시키는 복제필름 분리 단계와; 상기 분리된 표면 복제필름을 유리 글라스에 부착시킨 후 현미경으로 미세조직을 관찰하는 현미경 검사 단계와; 상기 현미경 검사를 통해 미세조직 형태에 따른 4개의 그룹으로 구분하는 그룹 구분단계와; 상기 구분된 각 그룹에 대한 열처리 방식에 따라 해당 부품에 대한 열처리 작업을 실시하는 열처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gas turbine component, A surface grinding step of grinding the surface of the selected part; A surface polishing step of polishing the portion where the grinding is performed with sandpaper; A diamond polishing step of polishing the polished portion using diamond powder; An etching step of spraying a corrosive liquid onto the polishing area; A step of attaching a surface replica film to the polishing region where the etching is performed; A clone film separating step of separating the clone film after the attached surface clone film is dried; A microscopic inspection step of attaching the separated surface replica film to a glass glass and observing the microstructure with a microscope; Grouping into four groups according to the microstructure type through the microscopic examination; And a heat treatment step of performing a heat treatment operation on the component according to the heat treatment method for each of the divided groups.
이러한 본 발명은, 가스터빈의 부품 중 니켈기 석출경화형 합금으로제작된 부품을 선정하여 부품을 손상시키지 않는 표면복제를 이용하여 미세조직을 검사하고, 이 미세조직의 분석 결과에 따른 그룹을 4개로 분류하여 각 그룹별로 각기 다른 열처리방법을 수행함으로서 효과적인 재질복원 작업이 이루어질 수 있게 된다.In the present invention, the parts made of the nickel-group precipitation hardening type alloy of the parts of the gas turbine are selected and the microstructure is inspected using the surface replica which does not damage the parts, and the group according to the analysis result of this microstructure is divided into four And by performing different heat treatment methods for each group, an effective material restoration work can be performed.
특히, 조직검사가 비파괴적인 표면 복제방법으로 이루어지게 됨으로서 물성 복원효과를 극대화하는 이점을 나타낸다.
Particularly, since the biopsy is performed by the non-destructive surface replication method, the advantage of maximizing the restoration of physical properties is exhibited.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 석출경화형 합금 열처리 과정 순서도.
도 2는 본 발명의 실시 예에서 표면 복제필름을 이용한 검사과정 개략도.
도 3은 본 발명의 실시 예에서 구분된 각 그룹별 열처리 방식 블럭도.
도 4는 본 발명에서 그룹1로 분리되는 합금 표면의 미세조직 형태도.
도 5는 본 발명에서 그룹2로 분리되는 합금 표면의 미세조직 형태도.
도 6은 본 발명에서 그룹3으로 분리되는 합금 표면의 미세조직 형태도.
도 7은 본 발명에서 그룹4로 분리되는 합금 표면의 미세조직 형태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart of a precipitation hardening type alloy heat treatment process according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a schematic view of an inspection process using a surface replication film in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a heat treatment method for each group, which is divided in the embodiment of the present invention. FIG.
Figure 4 is a microstructure view of an alloy surface separated into Group 1 in the present invention.
Figure 5 is a microstructure view of an alloy surface separated into Group 2 in the present invention.
6 is a microstructure view of an alloy surface separated into Group 3 in the present invention.
Figure 7 is a microstructure view of an alloy surface separated into Group 4 in the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 과정을 살펴보면 다음과 같다.First, a heat treatment process of the precipitation hardening type nickel-based alloy according to an embodiment of the present invention will be described.
<복제 위치선정>(ST 1)≪ Selection of duplication location > (ST 1)
먼저, 가스터빈의 부품인 석출 경화형 합금(10)에서 복제 작업이 이루어질 부위를 선정하게 된다.First, a portion to be cloned is selected in the precipitation
이때에는 석출 경화형 합금(10)의 전체 부위 중 상대적으로 열을 많이 받은 고온 열화부위를 선정함이 바람직하다.At this time, it is preferable to select the high temperature deteriorated portion which is relatively heated by the heat of the entire portion of the precipitation hardening type alloy (10).
<표면 그라인딩>(ST 2)≪ Surface Grinding > (ST 2)
이후, 선정된 부위의 미세조직상태 확인을 용이하게 하기 위하여 그라인더를 이용하여 표면을 그라인딩하게 된다.Thereafter, the surface is ground using a grinder to facilitate identification of the microstructure of the selected site.
<표면 폴리싱>(ST 3)≪ Surface polishing > (ST 3)
그리고, 그라인더 작업이 완료되면 그라인딩 과정에서 마모된 표면을 연마하기 위판 표면 폴리싱 작업을 실시하게 된다.Then, when the grinder operation is completed, the grinding process is performed to polish the worn surface.
즉, 이때에는 순차적으로 #80, #120, #240, #400, #800, #1200 순으로 굵기가 점차 작은 사포를 이용하여 작업자가 수작업으로 표면 연마작업을 연속 실시하게 된다.That is, at this time, the operator continuously carries out the surface grinding work manually by using the sandpaper having a gradually smaller thickness in the order of # 80, # 120, # 240, # 400, # 800 and # 1200.
<다이아몬드 폴리싱>(ST 4)<Diamond polishing> (ST 4)
이후, 다이아몬드 분말을 이용하여 2차적인 폴리싱 작업을 수행하게 되는데, 6㎛, 1㎛, 0.25㎛의 다이아몬드 분말을 순차적으로 이용하여 보다 고운 연마작업이 이루어질 수 있도록 하게 된다.Then, a secondary polishing operation is performed using diamond powder. Diamond powders of 6 μm, 1 μm, and 0.25 μm are successively used to achieve a finer polishing operation.
이때, 폴리싱 효과를 높이기 위하여 폴리싱이 마무리된 후에는 깨끗한 융으로 폴리싱 부위 오염물질을 제거한 후, 아세톤을 이용하여 폴리싱부위를 다시한번 세척함이 바람직하다.At this time, in order to increase the polishing effect, it is preferable to clean the polishing area once more with acetone after cleaning the polishing part with clean fusion after finishing the polishing.
<에칭>(ST 5)≪ Etching > (ST 5)
그리고, 폴리싱 작업이 마무리되면 해당 복제 부위에 부식액을 스프레이로 분사하여 에칭을 실시한다. Then, when the polishing operation is completed, the etchant is sprayed with a spray of a corrosive liquid to the replicated portion.
<표면 복제필름 부착>(ST 6)≪ Surface Reproduction Film Attachment > (ST 6)
이후, 해당 부위에 도 2에서와 같이 표면 복제필름(20)을 부착하게 되는데, 이때에는 부착과정에서 표면 복제필름(20)에 기포가 생기지 않도록 필름 부착면을 아세톤액으로 세척을 실시한 후 부착시킴이 바람직하다. 또한, 표면 복제필름(20)으로 레프리카 필름을 사용함이 바람직하다.Then, the
<표면 복제필름 분리>(ST 7)≪ Separation of surface replica film > (ST 7)
상기 부착된 표면 복제필름(20)이 완전히 건조되어지면 필름을 떼어내는 분리작업을 실시하게 된다.When the attached
<현미경 검사>(ST 8)<Microscope examination> (ST 8)
그리고, 분리된 표면 복제필름(20)은 유리 글라스(30)에 부착시킨 후 석출물(11)을 포함하는 미세조직의 분포형태를 광학현미경(40) 또는 전자현미경을 이용하여 검사하게 된다.The separated
이때, 현미경 검사 전에 표면 복제필름(20) 표면에 카본액을 분사한 후, 자외선 열처리를 1~5분 동안 실시하여 카본 코팅작업을 추가로 실시함으로서 석출물(11)의 형상이 보다 명확하게 나타내어짐과 함께 표면 복제필름(20)이 평탄상태를 유지하도록 함이 바람직하다.At this time, the shape of the precipitate (11) is more clearly shown by spraying the carbon liquid on the surface of the surface replication film (20) before the microscopic examination and then performing the heat treatment for the ultraviolet ray for 1 to 5 minutes to further perform the carbon coating operation So that the
<4개 그룹 구분>(ST 9)<Division of four groups> (ST 9)
상기 현미경 검사를 통하여 나타나는 미세조직 형태에 따라 도 3에서와 같이 4개의 그룹으로 구분하는 작업을 실시하게 된다.As shown in FIG. 3, the work is divided into four groups according to the microstructure type that is observed through the microscopic examination.
즉, 이때에는 미세조직을 통해 나타나는 석출물의 분포 형태에 따라 그룹 구분이 이루어지게 되는데, 도 4에서와 같이 석출물(11)이 전체 미세조직의 50%이상을 차지하는 가운데 원형 석출물(11a)과 띠형 석출물(11b)이 동시에 나타나는 경우 그룹1로 정한다.That is, at this time, grouping is performed according to the distribution pattern of the precipitates appearing through the microstructure. As shown in FIG. 4, the precipitate 11 occupies 50% or more of the entire microstructure, and the
그리고, 도 5에서와 같이 석출물(11)이 전체 미세조직의 50%미만인 가운데 사각 형태의 각형 석출물(11c)과 원형 석출물(11a), 띠형 석출물(11b) 그리고 점형 석출물(11d)이 동시에 나타나는 경우 그룹2로 정한다.When the rectangular shaped
그리고, 도 6에서와 같이 석출물의 분포량에 관계없이 각형 석출물(11c)이 균일하게 분포됨과 함께 띠형 석출물(11b)이 나타나는 경우 그룹3으로 정한다.As shown in FIG. 6, when the
또한, 그룹4의 경우는 도 7에서와 같이 띠형 석출물이 나타나지 않는 가운데 각형 석출물(11c)과 점형 석출물(11d)만이 나타나는 경우를 나타낸다.In the case of the group 4, only the
<그룹별 열처리>(ST 10)≪ Heat Treatment by Group > (ST 10)
이후, 그룹 구분이 이루어지면 구분된 각 그룹(1그룹, 2그룹, 3그룹, 4그룹)에 해당하는 열처리 작업을 도 3에서와 같이 실시하게 된다. 이때, 열처리는 진공로(1×10-3torr)에서 실시되어지게 된다.Then, when the grouping is performed, the heat treatment corresponding to each of the divided groups (1 group, 2 group, 3 group, 4 group) is performed as shown in FIG. At this time, the heat treatment is performed in a vacuum furnace (1 × 10 -3 torr).
즉, 그룹1은 띠형 석출물(11b)의 영향에 따른 연신율 저하를 복원하기 위한 열처리작업이 필요한 그룹이 된다.That is, the group 1 is a group requiring a heat treatment for restoring a decrease in elongation due to the influence of the band-shaped
이때, 그룹1의 열처리 작업은 해당 부품을 1,150~1,250℃에서 70~120MPa 압력을 10~20분 동안 가하는 HIP(Hot Isostatic Pressing)과정과, 1,150~1,250℃에서 2~4시간 동안 유지시키는 HT(Heat Treatment)1과정과, 1,050~1,150℃에서 2~3시간 유지시키는 HT2과정 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하게 된다.In this case, the heat treatment of Group 1 is performed by a HIP (Hot Isostatic Pressing) process of applying the pressure of 70 to 120 MPa at a temperature of 1,150 to 1,250 ° C. for 10 to 20 minutes and a HT (hot isostatic pressing) process of maintaining the component at a temperature of 1,150 to 1,250 ° C. for 2 to 4 hours Heat treatment 1, an HT2 process of maintaining at 1,050 to 1,150 ° C for 2 to 3 hours, and an HT3 process of maintaining at 820 to 900 ° C for 10 to 20 hours.
그리고, 그룹2는 원형 석출물(11a)의 영향은 비교적 적으나, 다양한 형태의 석출물 형태가 나타나고 있으므로 전체적으로 균일한 조직을 이룰 수 있도록 열처리 작업이 이루어짐과 함께 띠형 석출물(11b)의 영향에 따른 연신율 저하를 복원하기 위한 열처리작업이 필요한 그룹이므로, 이러한 열처리 작업은 해당 부품을 1,150~1,250℃에서 70~120MPa 압력을 10~20분 동안 가하는 HIP과정과, 1,050~1,150℃에서 4~6시간 유지시키는 HT2과정, 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하게 된다.In the group 2, the effects of the
그리고, 그룹3은 각형 석출물(11c)의 고용이 필요하지는 않으나, 띠형 석출물(11b)에 의한 연신율 저하를 복원하기 위한 열처리 작업을 필요로 하는 그룹이므로, 이때의 열처리 작업은 해당 부품을 1,150~1,250℃에서 70~120MPa 압력을 10~20분 동안 가하는 HIP과정과, 1,050~1,150℃에서 2~3시간 유지시키는 HT2과정, 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하게 된다.The group 3 does not require the employment of the
그리고, 그룹4는 각형 석출물(11c)의 고용은 불필요하나, 점형 석출물(11d)의 재석출이 필요한 그룹이므로, 이때의 열처리 작업은 해당 부품을 1,050~1,150℃에서 2~3시간 유지시키는 HT2과정, 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하게 된다.In the group 4, the employment of the
상기에서 HIP은 아르곤을 작동유체로 하여 고온고압의 환경을 만들어 부품의 미세조직을 개선하는 열처리 방법으로, 작업 전 반드시 아르곤의 순도가 99.9% 이상인지 확인해야 한다.In the above, HIP is a heat treatment method that improves the microstructure of parts by making the environment of high temperature and high pressure using argon as the working fluid. It is necessary to confirm that the purity of argon is 99.9% or more before working.
또한, HT1,2에서 가열속도는 진공로의 성능에 따라 달라질 수 있으며, 최대 50℃/min를 초과하지 않아야 한다. 냉각속도는 매우 중요한 변수로, HT1과 2는 반드시 열처리 온도에서 200℃까지 50℃/min 이상의 냉각속도를 가지고 있어야 한다. 만일, 이 냉각속도를 지키지 못했을 때는 재열처리를 실시하여야 한다.
Also, in HT1,2, the heating rate may vary depending on the performance of the vacuum furnace and should not exceed 50 ° C / min maximum. The cooling rate is a very important parameter, and HT1 and HT2 must have a cooling rate of 50 ° C / min or more from the heat treatment temperature to 200 ° C. If this cooling rate can not be maintained, reheat treatment should be performed.
따라서, 상기와 같이 미세조직 검사를 통한 석출물의 분포량 및 분포 형태에 따라 각기 상이한 열처리 작업이 수행됨으로서 터빈 부품의 재질복원이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
Therefore, it can be understood that the material recovery of the turbine parts can be more effectively performed by performing the different heat treatment operations according to the distribution amount and the distribution form of the precipitate through the microstructure inspection as described above.
10 : 석출 경화형 합금 11 : 석출물
11a: 원형 석출물 11b: 띠형 석출물
11c: 각형 석출물 11d: 점형 석출물
12 : 균열부 20 : 표면 복제필름
30 : 유리글라스 40 : 광학 현미경10: precipitation hardening type alloy 11: precipitate
11a: a circular precipitate 11b: a band-like precipitate
11c: square type precipitate 11d: point type precipitate
12: crack part 20: surface replication film
30: glass glass 40: optical microscope
Claims (6)
상기 위치선정이 이루어진 부위에 대한 표면을 갈아주는 표면 그라인딩 단계와;(ST 2)
상기 그라인딩이 이루어진 부위를 사포로 연마하는 표면 폴리싱 단계와;(ST 3)
상기 폴리싱이 이루어진 부위를 다이아몬드 분말을 이용하여 연마하는 다이아몬드 폴리싱 단계와;(ST 4)
상기 폴리싱이 이루어진 부위에 부식액을 스프레이로 분사시키는 에칭 단계와;(ST 5)
상기 에칭이 이루어진 폴리싱 부위에 표면 복제필름을 부착하는 복제필름 부착 단계와;(ST 6)
상기 부착이 이루어진 표면 복제필름이 건조된 후 복제필름을 분리시키는 복제필름 분리 단계와;(ST 7)
상기 분리된 표면 복제필름을 유리 글라스에 부착시킨 후 현미경으로 미세조직을 관찰하는 현미경 검사 단계와;(ST 8)
상기 현미경 검사를 통해 미세조직 형태에 따라 그룹1, 그룹2, 그룹3, 그룹4 4개의 그룹으로 구분하되, 석출물(11)이 전체 미세조직의 50%이상을 차지하는 가운데 원형 석출물(11a)과 띠형 석출물(11b)이 동시에 나타나는 경우 그룹1로 정하고, 석출물(11)이 전체 미세조직의 50%미만인 가운데 사각 형태의 각형 석출물(11c)과 원형 석출물(11a), 띠형 석출물(11b) 그리고 점형 석출물(11d)이 동시에 나타나는 경우 그룹2로 정하며, 석출물의 분포량에 관계없이 각형 석출물(11c)이 균일하게 분포됨과 함께 띠형 석출물(11b)이 나타나는 경우 그룹3으로 정하고, 띠형 석출물이 나타나지 않는 가운데 각형 석출물(11c)과 점형 석출물(11d)만이 나타나는 경우는 그룹4로 정하는 그룹 구분단계와;(ST 9)
상기 구분된 각 그룹에 대한 열처리 방식에 따라 해당 부품에 대한 열처리 작업을 실시하는 열처리 단계;(ST 10)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면복제를 이용한 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법.(ST1) for selecting a site to be surface-duplicated in a precipitation hardening alloy (10) which is a gas turbine component;
A surface grinding step of grinding the surface of the selected part; (ST 2)
A surface polishing step of polishing the portion where the grinding is performed with sandpaper; (ST 3)
A diamond polishing step of polishing the polished portion using diamond powder; (ST4)
An etching step of spraying a corrosive liquid onto the polishing area; and (ST 5)
(ST 6) attaching a surface replica film to the etched polishing region;
(ST 7) a step of separating the replica film after the attached surface replica film is dried;
A microscopic inspection step of attaching the separated surface replica film to a glass glass and observing the microstructure with a microscope; (ST 8)
According to the microscopic examination, the group 1, the group 2, the group 3, and the group 4 are divided into four groups according to the microstructure type, and the precipitate 11 occupies 50% or more of the entire microstructure, and the circular precipitate 11a and the band- And the precipitates 11b are simultaneously observed, and the precipitates 11 are less than 50% of the total microstructure and the rectangular precipitates 11c and the circular precipitates 11a, the band-shaped precipitates 11b and the spot- 11d are simultaneously observed, group 2 is determined. Regardless of the distribution of the precipitates, when the rectangular precipitates 11c are uniformly distributed and the band-like precipitates 11b appear, the group 3 is determined. When the band-shaped precipitates are not present, 11c and the pointed precipitate 11d are grouped into a group 4; (ST 9)
A heat treatment step of performing a heat treatment operation on the part according to the heat treatment method for each of the divided groups;
Wherein the heat treatment is performed at a temperature of at least < RTI ID = 0.0 > 100 C < / RTI >
상기 위치선정단계(ST 1)에서는 부품의 전체 부위 중 열에 의한 열화 영향을 많이 받은 부위를 선정하는 것을 특징으로 하는 표면복제를 이용한 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (ST1) includes a step of selecting a portion of the entire part of the component that is largely affected by thermal degradation.
상기 표면 복제필름 부착단계(ST 6)에서는 표면 복제필름의 부착면에서 기포 발생을 방지하기 위해 필름 부착면을 아세톤액으로 세척을 실시하는 것을 특징으로 하는 표면복제를 이용한 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법.The method according to claim 1,
(ST 6), the film-attached surface is washed with an acetone solution in order to prevent the occurrence of bubbles on the adhered surface of the surface replica film. Way.
상기 현미경 검사단계(ST 8)에서는 현미경 검사 전에 표면 복제필름 표면에 카본액을 분사한 후 자외선 열처리를 실시하여 카본 코팅작업이 실시되는 것을 특징으로 하는 표면복제를 이용한 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법.The method according to claim 1,
In the microscopic examination step (ST 8), a carbon coating process is performed by spraying a carbon liquid onto the surface of the surface replication film before the microscopic inspection and then performing ultraviolet ray heat treatment, thereby performing heat treatment of the nickel group precipitation hardening type alloy .
상기 열처리단계(ST 10)에서는 그룹1의 경우 열처리 작업은 해당 부품을 1,150~1,250℃에서 70~120MPa 압력을 10~20분 동안 가하는 HIP과정과, 1,150~1,250℃에서 2~4시간 동안 유지시키는 HT1과정과, 1,050~1,150℃에서 2~3시간 유지시키는 HT2과정 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하고;
그룹2의 열처리 작업은 해당 부품을 1,150~1,250℃에서 70~120MPa 압력을 10~20분 동안 가하는 HIP과정과, 1,050~1,150℃에서 4~6시간 유지시키는 HT2과정, 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하며;
그룹3의 열처리 작업은 해당 부품을 1,150~1,250℃에서 70~120MPa 압력을 10~20분 동안 가하는 HIP과정과, 1,050~1,150℃에서 2~3시간 유지시키는 HT2과정, 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하고;
그룹4의 열처리 작업은 해당 부품을 1,050~1,150℃에서 2~3시간 유지시키는 HT2과정, 그리고 820~900℃에서 10~20시간 유지시키는 HT3과정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 표면복제를 이용한 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법.The method according to claim 1,
In the heat treatment step (ST 10), in the case of group 1, the heat treatment is performed by maintaining the HIP process at a temperature of 1,150 to 1,250 ° C. at a pressure of 70 to 120 MPa for 10 to 20 minutes and at a temperature of 1,150 to 1,250 ° C. for 2 to 4 hours HT1 process, an HT2 process for maintaining at 1,050 to 1,150 ° C for 2 to 3 hours, and an HT3 process for maintaining at 820 to 900 ° C for 10 to 20 hours;
The heat treatment of Group 2 is performed by HIP process which applies the pressure of 70 ~ 120MPa at 1,150 ~ 1,250 ℃ for 10 ~ 20minutes, HT2 process which keeps the components at 1,050 ~ 1,150 ℃ for 4 ~ 6 hours, Followed by HT3 for 20 hours;
The heat treatment of Group 3 is performed by HIP process which applies pressure of 70 ~ 120MPa at 1,150 ~ 1,250 ℃ for 10 ~ 20 minutes, HT2 process which maintains for 2 ~ 3 hours at 1,050 ~ 1,150 ℃, HT3 < / RTI >
In the heat treatment of group 4, the HT2 process for maintaining the component at 1,050 to 1,150 ° C for 2 to 3 hours and the HT3 process for maintaining the component at 820 to 900 ° C for 10 to 20 hours are sequentially performed. (Method for heat treatment of precipitation hardening type nickel alloy).
상기 HIP은 아르곤의 순도가 99.9% 이상인 상태에서 열처리가 실시되고, HT1,2에서는 가열속도가 200℃까지 50℃/min 이상의 냉각속도를 갖는 것을 특징으로 하는 표면복제를 이용한 니켈기 석출경화형 합금의 열처리 방법.The method of claim 5,
Wherein the HIP has a purity of argon of 99.9% or more and HT1,2 has a cooling rate of 50 DEG C / min or more up to 200 DEG C. Heat treatment method.
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Cited By (2)
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KR20210073759A (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-21 | 주식회사 피레타 | Austenite Stainless Steel Life Evaluation Method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000080455A (en) | 1998-09-03 | 2000-03-21 | Hitachi Ltd | Gas turbine moving vane and reproducing heat treating method therefor |
JP2001240950A (en) | 2000-03-02 | 2001-09-04 | Toshiba Corp | Method of regeneration treatment for hot zone parts |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000080455A (en) | 1998-09-03 | 2000-03-21 | Hitachi Ltd | Gas turbine moving vane and reproducing heat treating method therefor |
JP2001240950A (en) | 2000-03-02 | 2001-09-04 | Toshiba Corp | Method of regeneration treatment for hot zone parts |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110231357A (en) * | 2019-05-28 | 2019-09-13 | 河南四方达超硬材料股份有限公司 | Mirror polishing method of polycrystalline cubic boron nitride composite sheet and application thereof |
KR20210073759A (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-21 | 주식회사 피레타 | Austenite Stainless Steel Life Evaluation Method |
KR102347222B1 (en) * | 2019-12-11 | 2022-01-04 | 주식회사 피레타 | Austenite Stainless Steel Life Evaluation Method |
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