장기간-고온 사용 후 니켈-계 합금의 기계적 특성의 비가역적 변화-
-고온 조건에서 장기간 사용된 후-니켈 기반 합금은 되돌릴 수 없는 일련의 미세 구조 변화를 겪으며 이는 기계적 특성 저하로 직접 이어집니다. 기계적 성질의 주요 비가역적 변화는 다음과 같습니다.
1. 인장강도 및 항복강도 감소
장기간-고온에 노출되는 동안- 니켈 기반 합금의 강화 단계(예: '상, '' 상)는 조대화, 응집, 용해 등의 과정을 겪게 됩니다. 이러한 상은 합금의 높은 강도를 유지하는 핵심 구성 요소입니다. 형태학적 및 구조적 변화는 원래의 전위 고정 효과를 파괴하여 실온과 사용 온도 모두에서 합금의 인장 강도와 항복 강도가 심각하고 돌이킬 수 없는 감소를 초래합니다.
2.연성, 인성의 저하
고온-장기-사용은 니켈-계 합금의 결정립 경계에 취성 상(예: σ 상, 라베스 상)의 석출을 유도합니다. 한편, 열 활성화 효과로 인해 결정립 성장이 발생하여 균열 전파를 방해할 수 있는 결정립계의 수가 감소합니다. 이러한 요인들로 인해 합금의 연신율과 면적 감소가 뚜렷하게 감소하고 충격 인성도 돌이킬 수 없을 정도로 저하되어 합금이 하중을 받을 때 취성 파괴되기 쉽습니다.
3.크리프성, 내피로성 저하
크리프 저항은 고온 응용 분야에 사용되는 니켈- 기반 합금의 주요 특성 중 하나입니다.- 장기간의-고온-응력은 전위 상승, 공극 형성 및 입자 경계에서의 성장, 입자간 균열을 포함한 크리프 손상의 축적을 초래합니다. 이러한 피해는 되돌릴 수 없습니다. 동시에 고온- 피로 하중은 균열의 시작과 전파를 가속화합니다. 크리프와 피로의 복합적인 효과로 인해 합금의 크리프 파단 수명과 피로 수명이 급격히 단축되며, 이러한 성능 저하는 기존의 열처리로는 회복할 수 없습니다.
4. 경도의 손실
미세하고 분산된 강화상의 수 감소와 고온-확산으로 인한 매트릭스 연화는 니켈-계 합금의 경도를 되돌릴 수 없게 감소시킵니다. 경도는 합금의 내마모성 및 접촉 피로 저항과 밀접한 관련이 있으므로 경도 손실은 합금의 전반적인 서비스 성능에 더욱 영향을 미칩니다.
위의 모든 기계적 특성 변화는 되돌릴 수 없는 미세 구조 변형에 의해 발생하며 재가열이나 재노화 등의 후처리 공정을 통해-원래 상태로 복원될 수 없습니다.
