MA법으로 제조된 초미립결정립을 갖는 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-1Y2O3합금의 제조

초록

본 연구는 Ni기 초내열 합금인 In718합금의 주요 합금 원소인 Ni, Cr, Fe 그리고 Nb를 첨가하여 고 에너지 볼밀인 Attritor를 사용하여 기계적 합금화를 진행하였으며 분산강화형 원소인 Y2O3를 첨가하였다. 기계적 합금화 공정에서 발행하는 파괴와 압접은 결정립의 미세화를 야기시키고 Y2O3의 첨가는 분산강화를 일으키며 분말의 성형 시 결정립의 성장을 억제 시키는 역할을 함을 확인하였다. 또 본 연구에서 사용된 PECS(Pulse Electric Current Sintering)법과 EPS(Electric Pressure Sintering)법은 분말의 성형 시 그 특성상 승온속도와 높은 온도에서의 유지시간이 짧으므로 결정립의 성장이 압출이나 HIP 그리고 Hot Pressing법에서보다 결정립의 성장을 줄일 수 있는 장점을 보일 수 있다. 본 연구에서 1100oC에서 소결을 진행시켰음에도 불구하고 98%정도의 높은 소결밀도를 보임과 동시에 50-60nm정도의 미세한 결정입도를 갖는 합금이 만들어 졌음을 확인하였다. 이에 따라 본 연구에서 만들어진 합금은 단조재 In718합금의 연구에서 보고된 300-400Hv정도의 경도값보다 현저히 높은 600Hv이상의 값을 나타내었으며 상온인장 강도도 매우 높은 특성을 보였다.