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Development of a new lifetime prediction method for gas turbine core parts by digital image analysis of precipitates morphology
Analytical Science and Technology / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2008, v.21 no.2, pp.148-157
&
(2008). Development of a new lifetime prediction method for gas turbine core parts by digital image analysis of precipitates morphology. Analytical Science and Technology, 21(2), 148-157.
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Abstract
1,000oC 이상의 고온에서 수천~수만 rpm으로 작동하는 가스터빈 부품의 수명을 예측하기 위하 여 크립파단 실험으로 얻어진 Larson-Miller 크립곡선을 활용하고 있다. 이 방법은 고온에서 시편에 하중 을 주어 파단수명을 구하여 크립 파단수명을 온도와 하중의 함수로 나타낸 실험결과 곡선이다. 파손적 실험으로서 오차가 수십배를 상회하여 수명예측이 정확하지 않다. 반면에 본 연구에서는 비 파손적일 뿐 아니라 더 정확한 수명예측이 가능한 방법을 소개하고자 한다. 즉, 1,280oC에서 22,000시간(6,000 기동) 사용되어 폐기된 보령 가스터빈 제1단 단결정 블레이드(버켓)에 국부적으로 polishing한 후, 부식시킨 다 음 replica를 떤다. 이 replica에 붙은 석출물들은 TEM과 SEM 사진으로 구하여 디지털 이미지하여 크기 가 측정된다. 블레이드가 사용 전에 0.45 μm 크기에서 사용 후, 0.6 μm로 성장하였으나, 추가적으로 약 만여 시간 더 사용할 수 있으며 열처리를 추가하면 이만여 시간 더 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
- keywords
- lifetime, CMSX 4, single crystalblade(bucket), r'precipitate, r' rafting, creep
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