원소분말의 반응소결에 의한 TiAl-Mn금속간화합물의 제조

초록

최근, 항공우주 및 자동차 분야등에 사용되어지는 고온용 재료에 있어 경량화 및 고성능화를 충족시키는 새로운 경량내열재료의 개발이 요구되어지고 있다. TiAl-Mn계 금속간화합물은 낮은 밀도와 우수한 고온물성으로 인하여 대표적인 경량내열 신소재로 주목되어 실용화를 위한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 그러나, 이러한 활발한 연구에도 불구하고 낮은연성과 난가공재라는 단점이 아직 고온용 구조재료로서 실용화되지 못하고 있는 원인으로 알려져 있다. 따라서, TiAl계 금속간화합물의 실용화를 위해서는 형상부여가 용이하고 미세조직의 정밀제어가 가능한 제조방법의 확립이 필수적이다. 이러한 문제점을 극복할 수 있는 방안의 하나로 원소분말을 이용하여 금속간화합물을 제조하는 반응소결법이 주목받고 있다. 반응소결법은 소성가공성이 풍부한 Ti과 Al의 원소분말을 혼합한 상태에서 near-net shape로 성형한 후 화합물반응을 이용하여 TiAl 금속간화합물을 합성하는 것으로, 형상부여능이 우수함과 동시에 소결조건의 조정에 의해 조직제어가 가능하다. 본 연구에서는 Ti, Al-Mn 반응소결체를 제조하였으며, 상온 및 고온에서의 인장시험을 통하여 반응소결체의 기계적 특성을 평가하였다.