니켈 초합금의 강도·내마모성 시너지 강화

인코넬 718 니켈 기반 초합금은 항공우주 및 에너지 분야에서 널리 사용되지만, 기존 제조 방식으로는 강도, 인성, 내마모성의 최적 시너지 성능을 달성하기 어렵습니다. 진동 레이저 용적 증착(OL-DED) 기술은 등축정 형성을 촉진하여 미세구조를 크게 개선하지만, 증착된 부품은 여전히 강도와 내마모성에서 한계를 보입니다. 본 연구는 후처리 기술로 레이저 충격 피닝(LSP)을 도입하여 잔류 압축 응력 유도 및 전위 밀도 증가를 통해 기계적 특성을 더욱 향상시키는 방법을 제시합니다. OL-DED 인코넬 718 초합금에 대한 LSP 공정의 미세구조, 잔류 응력, 마모 메커니즘 및 인장 특성에 대한 시너지 효과를 체계적으로 조사했습니다. 연구 결과, LSP는 기하학적 필요 전위 밀도를 효과적으로 증가시켰습니다. OL-DED 합금 표면층의 잔류 인장 응력은 약 -296.5 ± 24.6 MPa의 잔류 압축 응력으로 완전히 전환되었습니다. 또한, 경도, 내마모성, 인장 강도가 향상되었는데, 인장 강도는 851.3 MPa에서 898.8 MPa로, 항복 강도는 547.9 MPa에서 672.2 MPa로 증가했습니다. 이러한 기계적 특성 개선은 전위 강화와 잔류 압축 응력의 시너지 효과에 기인합니다. 본 연구는 인코넬 718 초합금의 성능을 극대화하는 새로운 제조 및 후처리 전략을 제시하며, 고성능 부품 개발에 기여할 수 있습니다.