Lamellar구조 TiAl합금의 크리프-피로 손상에 미치는 크리프 손상의 영향

초록

TiAl합금의 저밀도 및 우수한 고온 기계적 특성으로 인해 기존의 고온 재료를 대체할 신소재로 각광 받고 있다. 최근에 TiAl합금에 대한 크리프-피로 관련 연구의 중요성이 끊임없이 제기되고 있으나, 이에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 TiAl합금의 크리프-피로 손상에 미치는 크리프 손상의 영향을 규명하고자 한다. 본 연구에 사용된 재료는 Ti-46.6Al-1.4Mn-2Mo(at.%)로 원소분말압출법(EPM)에 의해 제조되었으며, 고온 기계적 특성이 가장 우수한 lamellar조직을 얻기 위해 1380oC/30min/상온공냉®950oC/5hr/상온공냉의 열처리를 실시한 후, 800oC에서 총 변형량 제어 크리프-피로 및 연속 저주파 피로실험(Det=±0.4%~±0.8%, 변형속도=4X10-3/sec, 유지시간=0분, 5분, 10분, 30분)을 공기 중에서 실시하였다. 크리프-피로실험 시 유지시간동안의 크리프 손상기구는, 유지시간 증가에 따른 크리프 변형량의 증가가 크리프-피로거동에 미치는 영향을 고찰하고, TEM을 이용하여 as-received, 연속 저주파 피로 및 크리프-피로실험 후 입계 및 lamellar계면에서의 a2®g상변태에 의한 미세조직 변화와 전위거동 등을 비교, 고찰하며, SEM을 이용하여 연속 저주파 피로 및 크리프-피로실험 후의 파단면을 비교, 고찰함으로써 규명하였다. 본 합금의 크리프-피로 손상기구는 입계에서의 a2®g 상변태인 것으로 판단되며, 크리프-피로실험 시 입계 파괴 거동을 보이는 것은 상변태된 입계 g상을 따라 피로균열이 전파하기 때문인 것으로 사료된다.