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고크롬 내열강의 진보

전문가 제언
○ 고Cr(9-12%Cr) 내열강은 1940년경부터 구미에서 증기 터빈의 회전체 날개 및 로터, 고온용 볼트, 보일러용 강관과 가스 터빈 등에 사용하기 위해 연구가 되었다.

○ Fujita Toshio 등은 1956년에 가장 우수한 장시간 크리프 파단강도를 가진 TAF강을 개발하고, 1984년에는 대형 로터에 적합한 TMK1, TMK2 등을, 1988년에는 더욱 우수한 HR1200강을 개발하였다.

○ 유럽에서는 1982년경부터 650℃용 화력발전소 보일러강 개발을 목포로 국제공동연구를 하였으나 600℃부근에서 사용할 수 있는 9-12Cr 내열강만을 개발하게 되었다. 현재는 Ni-Fe 기본합금을 사용하여 700℃(고압), 720℃(중압), 350MPa급의 발전소용 합금개발을 하고 있다.

○ 내열강은 높은 온도에서 산화와 하중을 받는 부분에 사용되는 강이다. 최근 산업계에서는 효율 향상과 신공정 채택으로 더욱 가혹한 환경에서 사용이 기능한 내열강을 필요로 하고 있다.

○ 9~12%Cr계 합금의 설계 동향을 보면 Mo, Nb, V이 첨가된 제1세대(1960~1970년), C, Nb, V을 첨가한 제2세대(1970~1985년), W을 첨가한 제3세대(1985~1995년), Co를 첨가한 제4세대(1995~2000년)를 거쳐 현재는 고온강도, 인성, 내산화성 및 고온부식 저항을 동시에 고려한 합금개발을 위하여 Pd, Ir, Re와 같은 원소첨가 및 산화물 입자첨가 등에 대한 탐색연구까지 진행 중에 있다.

○ 현재의 주요과제는 650℃까지 사용하기 위하여 크리프 파단강도, 열피로 강도, 용접성을 동시에 갖는 재료의 개발에 있으며 이를 위하여 침입형 합금원소인 C, N, B원소의 최적화, 장시간까지 안정한 MX형 석출상 생성, Laves상의 생성 억제 및 강화 등의 여러 분야로 연구가 되고 있다.
저자
Fujita Toshio
자료유형
학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
재료
연도
2009
권(호)
79(1)
잡지명
金屬
과학기술
표준분류
재료
페이지
45~50
분석자
이*식
분석물
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