기계적합금화법으로 제조된 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금에서 Al과 H2O의 첨가가 미세조직과 기계적 특성에 미치는 효과

초록

기계적 합금화에서 분말의 압접과 파괴공정의 평형상태를 유지하기 위해 적절한 PCA의 첨가가 요구된다. 그러나 합금화 과정에서 PCA는 분해되어 오염원으로 작용하여 산화물이나 탄화물 그리고 수화물이 형성되기도 한다. 본 연구에서는 메탄올을 PCA로 사용하여 제조한 Ni-Cr-Fe-Nb 합금에서 NbC와 Cr2O3 가 다량으로 관찰되었다. 형성된 Cr2O3는 인장시험 후 파면관찰을 통하여 강도에 영향을 미치는 취약상으로 확인되었고 NbC는 많은 량의 Nb을 소모시키기 때문에 (Ni3Nb)의 석출량을 떨어뜨리는 것으로 확인되았다. 이에 따라 탄소가 함유되어 있지 않는 H2O를 PCA로 사용하고 Cr 보다 산소 친화력이 우수한 Al을 첨가하여 합금을 제조한 결과 NbC의 형성은 저지되었고 Cr2O3의 형성이 억제되고 대신 Al1.54Cr0.46O3 석출상이 형성되었고 인장강도는 증가하였다 . 도한 600℃에서 10시간 동안의 시효처리를 통하여 다량의 입내 (Ni3Nb) 이 석출되었고 이는 경도값의 증가를 야기하였다.