일방향 응고된 $Ni_3Al$(γ')-$Ni_3Nb$ (δ) 공정조성합금에 관한 연구

Abstract

$Ni_3Al-Ni_3Nb$계 공정조성합금을 일방향 응고시켜 성장조건 변화에 따른 조직변화를 고찰하고, 기계적성질및 고온산화, 부식에 대하여 논하였다. 일방향 응고는, 고상-액상 계면에서의 온도구배 (G) 가 127℃/cm 되도록 하여 0.6cm/hr ~ 12cm/hr의 결정성장속도(R)로 성장시켰다. 일방향 응고된 공정합금의 조직은 계면에서의 온도구배 (G) 와 결정성장속도 (R)와의 비 G/R 값에 따라 다르며, G/R의 값이 127℃ㆍhr/ ㎠보다 클 경우에는 Lamellar 조직이, 작을 경우에는 Colony 조직이 형성되었다. 일방향 응고시킨 시편에 있어서의 Interlamellar spacing (λ)과 결정성장속도 (R) 사이에는 $ λ^2$ㆍR = 8.4 × $10^{-13}$ cm/sec의 관계가 성립하였다. Lamellar 조직을 갖는 시편의 고온인장강도는 일반주조에 의한 니켈기 초내열합금보다 1000℃에서 약 30%정도 높았으며, 미소 경도는 결정성장속도에 비례하여 증가하였다. 고온산화와 $Na_2SO_4$에 의한 고온부식은 Parabolic rate law를 따라 부식되었으며, 고온산화시 활성화에너지는 21Kcal/mole 이었고, $Na_2SO_4$ 는 고온부식을 촉진시켰다.