Selective Laser Melting 공정을 이용한 CM247LC Ni계 초합금의 제 조, 미세조직 및 고온 압축 특성

초록

초 고온용 부품으로 사용되는 Ni-based superalloy는 항공 우주 산업의 발전으로 인해 요구되는 사용 온도가 높아지고 있으며, 그 성능을 최적화할 수 있는 복잡한 형상의 부품 제조가 요구된다. 따라서 기존 제조 공정으로는 한계가 존재하며 공정의 효율을 높임과 동시에 복잡한 형상을 제어할 수 있는 금속 3D 프린팅 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 laser powder bed fusion (L-PBF) 방식 중 하나인 selective laser melting (SLM) 공정을 이용하여 CM247LC Ni-based superalloy를 제조, 시도하였다. 이와 함께 제조된 SLM CM247LC 소재의 미세조직과 고온 기계적 특성을 조사하였다. 미세조직 관찰을 위해서 EBSD, ECCI 그리고 TEM등의 분석을 수행하였다.; 미세조직 관찰 결과, building direction을 따라 epitaxial 결정립 성장을 보였으며, 전위 네트워크 및 nm-sized MC carbide가 분포하고 있는 sub-structure가 관찰되었다. 상온 및 고온 압축 시험 결과 항복 강도들은 25, 650, 760 870, 980 도 에서 각각 980 MPa, 980 MPa, 1044 MPa, 955 MPa, 508 MPa로 측정되었으며 특정 온도에서 yield strength anomaly (YSA)가 나타났다. 고온 압축 시험 후 시편의 표면 및 내부의 미세조직 및 파괴 조직을 관찰하였으며, 이를 바탕으로 SLM 공정으로 제조된 CM247LC 소재의 고온 변형 기구를 미세조직과 연계하여 고찰하였다.