Effect of Grain Boundary Morphology on the High Temperature Tensile Properties of Developed Ni-Based Superalloy (LESS)

Abstract

In order to investigate the mechanical properties of the developed wrought γ'-hardened Ni-based superalloy, LESS alloy (Low Eta Sigma Superalloy), and to understand the deformation behavior, tensile tests were carried out from room temperature to 800oC in comparison with IN 740H alloy. Like other superalloys, the tensile properties of the LESS alloy were found to be dependent on temperature. As the temperature rose between room temperature and 700oC, the ultimate tensile strength (UTS) decreased slightly, and then decreased sharply. The yield strength (YS) of the LESS alloy was found to be about 40% higher than that of IN 740H alloy from room temperature to 700oC. On the basis of microstructure observations, the high yield strength of the LESS alloy is thought to result from the dense grain boundary, where the fine carbides (MC, M<sub>23</sub>C<sub>6</sub>) and the γ' phase form a continuous film structure, which more effectively suppressed dislocation movements during deformation. It was found that the deformation mode of the LESS alloy changed from γ'- shearing to mixed mode (γ'-shearing + climb) at around 700~800oC. Although the main fracture mode of the LESS alloy was ductile dimple fracture, elongation decreased with temperature due to the local brittle region caused by micro-twins.

Microstructure and Tensile Properties of Ni-Base Superalloy IN738LC according to Solidification Rate and Heat Treatment

“…냉각 속도가 증가할 수록 γ' 석출물 크기를 감소 [6]시키고 합금 강도를 향상시키지만 연성을 손상시킨 다 [7]. 특히 열처리에 따른 특성과 관련해서는 표준열처리 (SHT) [8] 조건에서 TEM을 이용하여 전위-석출물 상호작 용에 의해 재료의 인장 변형 거동을 연구 [9], IN738LC 합금의 미세조직 특성에 미치는 열처리 온도 및 냉각속도 의 영향 [10], 다양한 변형 속도와 열처리 조건이 인장 강 도에 미치는 영향 [11], 니켈기 초내열합금의 고온인장 특성 에 미치는 결정립계 형상의 영향 [12], IN738LC의 일방향 응고 실험을 통해 응고속도에 따른 응고 계면의 미세조직 변화와 탄화물 형태 분석 [13], 응고속도 및 온도구배가 일 방향 응고조직에 미치는 영향 [14], IN625 초내열합금의 응 고거동과 응고변수가 계면 미세조직 형성에 미치는 영향…”

Strategy of Suppressing the Solidification Cracking Susceptibility of 247LC Superalloy Weld Metals using Commercial Ni-Based Fillers

“…탄소중립 및 지구온난화 억제를 위해 기존 발전산업 에서는 발전효율 향상을 위한 지속적인 발전설비 고도 화가 필요한 시점이다 1,2) . 이러한 관점에서 가스터빈은 터빈입구온도 상승을 위한 핵심 고온소재부품(블레이 드)의 온도수용성 향상에 대한 연구개발이 활발히 진행 되고 있으며, 특히 일방향응고 및 단결정 정밀주조 초 내열합금 블레이드 제조공정과 중공 및 냉각경로 최적 화 기술 등이 핵심적으로 적용되고 있다 3) .…”