급속응고법으로 제조된 Al-Fe-TM 합금의 미세조직 및 기계적 특성에 미치는 제조공정의 영향

초록

Al-Fe계 합금은 경량화와 더불어 우수한 내열특성을 가지고 있어 수송기기의 핵심부품으로 적용되고있다. Al-Fe계 합금의 상온 기계적 특성은 결정립크기, 분산상의 분율 및 크기 등에 의해 좌우되며, 고온 특성은 분산상의 열적안정성에 좌우된다. 그러나 Al내의 Fe를 포함한 각종 천이금속의 고용도는 매우 작아 범용적인 주조공정으로는 편석과 함께 조대한 초정의 형성으로 인하여 기계적 물성을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 급속응고법을 이용한 Al-Fe계 합금의 제조가 이루어지는데 대표적으로 spray forming, gas atomization 및 melt spinning법이 적용되고 있다. 이러한 급속응고공정은 Al내 Fe 및 천이금속의 고용도를 증가시킬뿐만 아니라 조직의 미세화를 얻을 수 있어 기계적 특성을 향상시킬 수 있다. 다만 이러한 일련의 급속응고법은 어떤 방식을 적용하느냐에 따라 냉각속도가 달라지게 되고 이에 따라 고용도의 범위 및 조직 미세화의 정도가 달라지므로 이를 비교평가할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 Al-8Fe-2Mo-2V-1Zr (wt.%)합금을 이용하여 초기 응고조직에서부터 벌크화 공정 후의 공정에 따른 미세조직 및 기계적 특성의 변화를 조사하고자 하였다.