원소분말야금법을 이용한 TiAl계 금속간화합물의 제조

초록

TiAl계 금속간화합물은 낮은 밀도와 우수한 고온물성으로 인하여 대표적인 경량내열 신소재로 각광받고 있으나, 난 가공재로서 성형이 곤란한 점이 아직 고온용 구조재료로서 실용화 되지 못하고 있는 원인의 하나로 알려져 있다. 이러한 문제점을 극복할 수 있는 방안의 하나로 최근, 연성이 풍부한 원소분말을 Net Shape로 성형한 다음 화합물반응을 이용하여 금속간 화합물을 제조하는, 소위 반응소결법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 운소분말성형체에 압력을 가한 상태에서 전류를 흘려 가열시키는 통전가압소결법으로 TiAl계 금속간화합물을 제조하고 TiAl계 소결체의 조직 및 특성에 미치는영향을 조사하였다. 실험결과는 다음과 같다. ①원소분말의 압출에 의해 Ti와 Al-Mn분말이 균일하게 혼합분포되어 있는 치밀한 성형체를 얻을 수 있었다. ②혼합분말성형체를 통전가압소결함으로써 Ti-Al계 금속간화합물이 생성되었으며, 통전가압소결시 유지온도와 가압력이 일정한 경우에는 유지시간이 길어짐에 따라 소결체의 기공율이 감소하였다. ③통전가압소결체를 Ti-Al 이원상태도를 base로 하여 진공열처리한 결과, 기공의 증가없이 균질화와 동시에duplux조직 또는 완전층상조직으로의 조직제어가 가능하였다.