탄소 첨가 CrMnFeCoNi 고엔트로피합금의 적층제조: 미세조직, 기계 적 특성 및 변형 거동

초록

최근 3D 프린팅 기술을 이용하여 침입형 원소 첨가 고엔트로피합금을 제조하고 이에 대한 미세조직 및 기계적 특성을 탐구하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 침입형 탄소 함량을 0.5at%, 1.0at% 및 1.5at%로 제어하여 powder bed fusion 방식 중 하나인 selective laser melting (SLM)으로 제조하였다. SLM-built carbon-containing CrMnFeCoNi 고엔트로피합금은 epitaxially growth grains, dislocation newtork-induced substructure 및 nano-sized carbide로 구성된 특징을 보였다. 이와 함께, 탄소 함량에 따라 결정립 크기 및 석출물의 크기-개수밀도가 달라지는 경향성을 나타냈다. 인장 시험 결과, 1.5at% 탄소 첨가 고엔트로피합금은 911 MPa의 최대 인장 강도를 가지는 것으로 확인되었다. 이와 함께, 탄소 함량에 따라 인장 변형 중 변형 쌍정이 발생하는 변향량이 다른 것으로 관찰되었다. 상기 결과들을 바탕으로 SLM-built carbon-containing CrMnFeCoNi 고엔트로피합금의 미세조직, 기계적 특성 그리고 변형 거동의 상관 관계에 대하여 고찰하였다.