• P-ISSN1225-0163
  • E-ISSN2288-8985
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  • E-ISSN 2288-8985

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


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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


Reference

1

1. G. K. Bouse and S. W. K. Shaw, ‘Development of Superalloys’,Materials Science and Technology 3, 682-700(1987).

2

2. R. F. Decker and C. T. Sims, 'The Metallurgy of Nickel-Base Alloys',vol. 2, The Superalloys, Ed. C. T. Sims and W. C. Hagel, Ed. John Wiley & Sons, Inc., 33-77,1972.

3

3. L. M. Brown and R. K. Ham, Strengthening methods in crystals. Ed. A. Kelly and R. B. Nicholson, Appl.Sci. Publ., London, 1971.

4

4. W. Huethner and B. Reppich, Zeitschrift fuer Metallkunde,69, 628-634(1978).

5

5. Willi Schneider, Hochtemperaturkriechverhalten and Mikrostruktur der Einkristallinen Nickelbasis-Superlegierung CMSX 4 bei Temperaturen von 800 bis 1,100, Dissertation, Uni. Erlangen-Nuernberg, 1993.

6

6. G. L. Erickson, Invited Paper Presented at the Processing and Design Issues in High Temperature Materials, Davos, Switzerland, 19, May 1996.

7

7. Horst Biermann, Berthold von Grossmann, Thomas Schneider, Hua Feng and Hael Mughrabi, Superalloys, Ed.R. D. Kissinger et al., TMS 201-210, 1996.

8

8. F. R. Larson and J. Miller, Trans. ASME, 74, 765-770(1996).

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