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  • P-ISSN1225-0163
  • E-ISSN2288-8985
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12권 3호
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정량 x-선 회절분석법을 이용한 니켈기 초내열합급내 미량석출물의 상분율 측정

Measurement of the Phase Fraction of Minor Precipitates in Ni Base Superalloys using Quantitative X-ray Diffraction Technique

분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
1999, v.12 no.3, pp.235-242
김승언
조종춘
허보영
나영상
박노광
김승언, 조종춘, 허보영, 나영상, & 박노광. (1999). 정량 x-선 회절분석법을 이용한 니켈기 초내열합급내 미량석출물의 상분율 측정. 분석과학, 12(3), 235-242.
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초록

점계수법이나 영상분석법으로는 미세조직상 구분이 어렵고 측정이 곤란할 정도로 미량인 석출물들의 분율을 구하는 것이 불가능하다. 본 연구에서는 미량석출물을 전기화학적으로 모재에서 추출한 후, 추출물에 대한 정량 X-선 회절분석법을 이용하여 니켈기 초내열합금 Udimet 720의 기계적성질에 중요한 영향을 미치는 미량석출물인 시그마, 탄소화물, 붕소화물 등의 상분율을 측정하였다. 미량석출물들의 양적 변화를 유도하기 위해 합금을 <TEX>$800^{\circ}C$</TEX>에서 3000시간까지 노출시켰을 때, 유지시간이 증가할수록 시그마상의 석출양이 지수함수적으로 증가하였으며 3000시간 정도 유지되면 시그마상 석출이 둔화되어 포화상태에 가깝게 되는 것을 확인하였다. 석출이 완료되는 시점은 약 5000시간 부근으로 예측되며, 최대로 석출할 수 있는 시그마상의 양은 무게비로 5% 정도였다. 한편, <TEX>$M_{23}C_6$</TEX>와 <TEX>$M_3B_2$</TEX>의 양은 유지시간에 무관하게 무게분율로 0.1~0.5% 범위의 일정한 값을 보였다.

keywords
Ni-base superalloy, Udimet 720, Sigma phase, Electrolytic extraction, Quantitative X-ray diffraction

Abstract

It is impossible to measure the fraction of the precipitates which are neither plenty nor distiguishable on micrographs, using point counting method or image analyzer. In this study, phase fraction of sigma, carbide and boride which are important to mechanical properties of Ni base superalloy Udimet 720 has been measured using a quantitative X-ray diffraction technique combined with electrochemical extraction. The alloys had been exposed at <TEX>$800^{\circ}C$</TEX> for various times up to 3000 hours to have a variation of the amount of the minor precipitates. The amount of sigma had increased exponentially with increasing exposure time up to 3000 hours before saturation. It can be argued that the finishing point of precipitation is around 5000 hours and maximum amount of sigma to be produced is about 5% in weight. The amounts of <TEX>$M_{23}C_6$</TEX> and <TEX>$M_3B_2$</TEX> were maintained constant at the level of 0.1~0.5% in weight, regardless of exposure time.

keywords
Ni-base superalloy, Udimet 720, Sigma phase, Electrolytic extraction, Quantitative X-ray diffraction


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