TiAl계에 석출한 금속간화합물 석출입자의 미세구조와 형태에 관한 연구

• 영문명: A Study on the Microstructures and Morphologies of Intermetallic Compound Precipitates in TiAl System
• 발행기관: 호서대학교 공업기술연구소
• 저자명: 한창석(Chang-Suk Han) 권용준(Yong-Jun Kwon)
• 간행물 정보: 『공업기술연구 논문집』제40권 제1호, 1~10쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.06.30

국문 초록

Al양을 47 mol%에서 53 mol%까지 변화시켰고, 탄소 및 질소를 0.1 mol%에서 2.0 mol%까지 첨가한 TiAl의 석출거동에 대하여 TEM을 이용하여 조사한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 탄소 및 질소를 포함한 TiAl에는 탄화물 및 질화물이 석출하여, 시효경화와 과시효연화를 일으킨다. 1173 K 부근에서 시효처리를 하면 준 안정한 perovskite형의 Ti3AlC 혹은 Ti3AlN (P상)이 모상의 [001] 방향으로만 평행한 침상의 석출물이 석출한다. P상과 TiAl 모상의 방위관계는 [100]P//[100]TiAl, [010]P//[010]TiAl, [001]P//[001]TiAl 이다. 침상인 P상의 단면은 [100]과 [010]에 평행한 정방형이다. 1073 K 이하의 시효처리에서는 perovskite형의 Ti3AlC와 Ti3AlN에서 탄소원자 혹은 질소원자와 공공 (variants)이 주기적인 규칙구조를 형성한다. 하나의 석출물에는 주기적 구조인 2개의 variant가 침상방향으로 서로 반복되어 배열된다. Al농도의 증가에 따라 P상의 안정성은 저하된다. TiAl에 P 상의 석출은 준안정 상태도를 고려하면 설명이 가능하다.

영문 초록

The precipitation behavior of TiAl doped with 0.1 mol% to 2.0 mol% of carbon or nitrogen was investigated by using TEM. The results were as follows. TiAl containing carbon and nitrogen precipitates carbides and nitrides, causing aging hardening and overexposure. In the aging around 1173K, a precipitate of a needle-like precipitate in which the metastable perovskite type Ti3AlC or Ti3AlN (P phase) is parallel to the [001] direction of the parent phase precipitates. The orientation relationship between the P phase and the TiAl parent phase is [100]P//[100]TiAl, [010]P//[010]TiAl, and [001]P//[001]TiAl. The cross section of the needle-like P phase is square parallel to [100] and [010]. In the aging of 1073K or less, carbon atoms or nitrogen atoms and vacancies form periodic regular structures in perovskite type Ti3AlC and Ti3AlN. In one precipitate, two variants, which are periodic structures, are arranged repeatedly in the direction of the needle. As the Al concentration increases, the stability of the P phase decreases. Precipitation of the P phase in TiAl can be explained by considering the metastable state diagram.

목차

I. 서론

II. 실험방법

III. 실험결과

IV. 고찰

V. 결론

키워드

intermetallic compound TiAl precipitation perovskite carbide nitride