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감마 프라임 니켈계 초합금의 제조방법

전문가 제언

본 발명에서는 항복강도, 연성, 피로균열 저항성 및 크리프 특성이 우수한 감마 프라임 니켈계 초합금의 제조기술을 확립하고자 하였으며, 특히 초합금의 최적 합금성분 범위를 설정하고자 하였다.

 

현재 거의 전량을 수입에 의존하고 있는 가스터빈에 대해서, 국내에서는 여기에 들어가는 주요부품의 국산화가 적극적으로 추진되고 있다. 가동과 중지를 반복하는 운전특성에 따라 정비 수요도 많아, 가스터빈 고온 핵심부품의 국산화개발은 시급한 사안이다. 향후 개발이 성공되면 수입대체 효과는 물론, 원천기술 확보를 통해 국가 경쟁력 제고에도 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 니켈계 초합금은 주로 Inconel, Nimonic 및 Udimet에서 상업생산되고 있으나 이를 이용한 국내 가스터빈엔진 부품의 제조기술은 미흡한 실정에 있어 향후 기술정착이 시급하다.

 

국내에서 터빈 디스크와 기타 가스터빈엔진 부품에서 요구되는 크리프, 인장강도 및 피로 균열성장 특성에 대한 양호한 품질을 지닌 감마 프라임 니켈계 초합금을 제조하기 위해서는 특히 HIP(hot isostatic pressing) 혹은 압출압밀법(extrusion consolidation)과 같은 분말야금 공정에 대한 국제적인 경쟁력을 갖춘 특별한 기술개발이 필요하다.

 

현재 국내 기업체(예, 성일터빈)에서는 가스터빈 연소실 고온부품 개발을 시작해 현재 터빈 블레이드와 베인 개발에까지 영역을 확대 중에 있다. 향후 가스터빈뿐만 아니라 미사일, 항공기, 우주선 등 국방과 첨단산업에도 다양하게 활용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의한 제조기술의 활용으로 국내 관련업계에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

 

항공기, 발전설비 등에 들어가는 엔진부품(예, 블레이드, 터빈디스크, 베인)은 가장 온도가 높은 영역에서 사용되는 부품으로 운전 중에 파손될 경우, 대형 사고로 이어진다. 이에 대비하여 국내(예, KIMS 재료연구소)에서는 항공기 엔진에 들어가는 핵심부품에 대한 연구를 적극적으로 진행하고 있으나 국내 제조업체에 기술이전이 힘들고 특성이 우수한 합금은 특허로 보호되고 있어 국내 자체기술의 확보가 필수적인 상태에 있다.

저자
GENERAL ELECTRIC COMPANY
자료유형
특허정보
원문언어
영어
기업산업분류
재료
연도
2014
권(호)
WO20140058491
잡지명
PCT
과학기술
표준분류
재료
페이지
~22
분석자
유*천
분석물
담당부서 담당자 연락처
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