완전층상조직을 갖는 TiAl-Mn계 반응소결체의 기계적 성질에 미치는 미세조직적 인자의 효과

초록

TiAl계 금속간화합물은 초합금 또는 내열강에 비하여 낮은 밀도를 가지며, 고온강도, 내크리프 특성이 우수하여 항공기, 자동차용 엔진부품과 같은 경량내열성이 요구되는 부위에 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 그러나, 상온에서의 낮은 연성과 난가공성이 아직 고온용 구조재료로서 실용화되지 못하고 있는 원인으로 알려져 있다. TiAl계 금속간화합물의 기계적 성질은 미세조직에 크게 의존하며 상온 및 고온에서 모두 만족할 수 있는 기계적 특성의 확보를 위해서는 완전층상조직이 유효한 것으로 알려져 있다. 이와 같은 완전층상조직을 갖는 TiAl계 금속간화합물의 기계적 특성에 영향을 미치는 미세조직적 인자로는 결정입경 및 층상조직의 형태등을 들 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 상온 및 고온에서의 인장시험을 통하여 완전층상조직을 같는 TiAl-Mn계 금속간화합물의 기계적 특성에 미치는 결정입경 및 lamellar spacing등과 같은 미세조직적 인자의 영향에 대하여 살펴보았다. 이를 위해 Ti, Al-Mn 및 TiB2분말의 혼합체를 압출에 의해 치밀화 시킨 원소분말성형체에 반응소결법을 적용하여 TiAl-Mn반응소결체를 제조하였으며, 이때 TiB2함유량 및 Al조성의 변화를 통하여 결정입경 및 lamellar spacing을 조절하였다.