고온 합금의 특성

고온 환경에서는 재료의 다양한 열화 속도가 가속화됩니다. 사용 중에는 온도와 응력의 작용으로 인해 조직 불안정, 변형 및 균열 성장, 그리고 재료 표면의 산화 부식이 발생하기 쉽습니다.

1. 고온 저항성 및 부식 저항성
고온 합금의 높은 온도 저항, 부식 저항 및 기타 특성은 주로 그 화학적 조성과 조직 구조에 의존합니다. GH4169 니켈 기반 변형 고온 합금을 예로 들면, GH4169 합금 내에서 텅스텐 함량이 높다는 것을 알 수 있습니다. 합금 내 텅스텐의 분리 현상은 메탈러지 공정과 직접적으로 관련이 있습니다. GH4169의 기체는 Ni-Gr 고체 용해물이며, 질량 분율로 50% 이상의 Ni 함유가 가능합니다. 약 1,000°C의 고온에서도 이는 미국 제품인 Inconel718과 유사합니다. 합금은 γ 기체 상, δ 상, 탄화물 및 강화 상인 γ'와 γ″ 상으로 구성됩니다. GH4169 합금의 화학적 요소와 기체 구조는 강력한 기계적 성질을 보여줍니다. 항복 강도와 인장 강도는 45강철보다 몇 배나 우수하며, 연성 또한 45강철보다 좋습니다. 안정적인 격자 구조와 많은 강화 요소들이 그 뛰어난 기계적 성질에 기여하고 있습니다.

2. 높은 가공 난이도
복잡하고 혹독한 작업 환경 때문에 고온 합금의 성능에 있어 가공 표면의 무결성이 매우 중요한 역할을 합니다. 그러나 고온 합금은 일반적으로 가공하기 어려운 재료입니다. 이들은 높은 미세 경도, 심각한 작업 경화, 높은 전단 스트레스 저항 및 낮은 열전도율을 가지고 있습니다. 절삭 영역에서 절삭력과 절삭 온도가 높아 가공 중 종종 문제가 발생합니다. 가공된 표면 품질이 낮고 도구가 심하게 손상됩니다. 일반적인 절삭 조건에서는 고온 합금의 표면층에 과도한 경화층, 잔여 응력, 백색층, 흑색층 및 결정 변형층 같은 문제가 발생할 수 있습니다.