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비정질 금속은 일반 결정질 금속과는 달리 결정립계가 존재하지 않고 원자가 무질서한 조밀 충진 구조를 가지고 있어 슬립계가 존재하지 않는다. 이로 인하여 결정질 금속에 비해 높은 강도(2~5GPa)를 가지고, 마모 및 부식 저항성이 뛰어나며, 넓은 탄성한계 영역(~2%)을 가지고 있다[1]. 하지만 대부분 주조방법으로 제조되어지는 벌크 비정질 합금의 비정질 형성능은 몇가지 특정 합금계를 제외하고는 매우 제한적이며 비정질 합금의 기계적 특성으로 인한 2 차 가공 또한 난해함으로 형상과 크기의 제약이 산업적 응용에 어려움을 준다. 또한 우수한 성질에 비해 소성변형이 일어나지 못하고 갑작스런 파괴가 일어나는 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 비정질 분말을 이용한 방법이 시도 되어지고 있다. 본 연구에서 시행한 분말제조 공정 및 분말야금 공정은 주조공정보다 복잡한건 사실이지만 비정질 형성능이 우수한 비정질 합금뿐만 아니라 상대적으로 형성능이 낮은 비정질 합금으로도 분말 형태의 제조가 용이하고 이를 열간성형(high-temperature consolidation)함으로써 주조 방법으로 제조된 합금 보다 훨씬 큰 비정질 합금을 다양한 형상으로 제조할 수 있는 장점을 가진다. 본 연구에서는 ...

비정질 금속은 일반 결정질 금속과는 달리 결정립계가 존재하지 않고 원자가 무질서한 조밀 충진 구조를 가지고 있어 슬립계가 존재하지 않는다. 이로 인하여 결정질 금속에 비해 높은 강도(2~5GPa)를 가지고, 마모 및 부식 저항성이 뛰어나며, 넓은 탄성한계 영역(~2%)을 가지고 있다[1]. 하지만 대부분 주조방법으로 제조되어지는 벌크 비정질 합금의 비정질 형성능은 몇가지 특정 합금계를 제외하고는 매우 제한적이며 비정질 합금의 기계적 특성으로 인한 2 차 가공 또한 난해함으로 형상과 크기의 제약이 산업적 응용에 어려움을 준다. 또한 우수한 성질에 비해 소성변형이 일어나지 못하고 갑작스런 파괴가 일어나는 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 비정질 분말을 이용한 방법이 시도 되어지고 있다. 본 연구에서 시행한 분말제조 공정 및 분말야금 공정은 주조공정보다 복잡한건 사실이지만 비정질 형성능이 우수한 비정질 합금뿐만 아니라 상대적으로 형성능이 낮은 비정질 합금으로도 분말 형태의 제조가 용이하고 이를 열간성형(high-temperature consolidation)함으로써 주조 방법으로 제조된 합금 보다 훨씬 큰 비정질 합금을 다양한 형상으로 제조할 수 있는 장점을 가진다. 본 연구에서는 열간 압출 및 방전 플라즈마소결을 이용하여 Cu54Ni6Zr22Ti18 비정질 합금 분말을 유리천이온도(Tg)와 결정화온도(Tx) 사이의 온도영역(△T)에서 벌크 비정질 합금을 제조함으로써 크기와 형상의 제약에서 벗어나고자 하였으며, 제조된 비정질 합금을 주조방법으로 제조된 같은 조성의 비정질 합금과 비교 분석 하였다. 이는 열간 성형시 열에 장시간 노출됨으로써 결정상이나 나노 결정상들이 생성될수 있으며 결과적으로 기계적 성질이 나빠질 수 있기 때문이다. 또한 2 상인 금속 결정질(brass)을 혼합 성형함으로써 소성변화 없이 급격한 파괴가 일어나는 비정질 합금에 연성을 부여함으로써 단점을 보완하려 시도하였다. 이를 위하여 Cu54Ni6Zr22Ti18 비정질 합금 분말과 brass 를 9:1,8:2, 7:3 의 비율로 혼합하여 기계적 성질을 비교 분석하였다. 또한, 열간 압출시 사용되어지는 구리 캔을 2 상인 금속 결정질로 이용하여 공정의 효율성을 향상시키고자 다단 열간 압출을 행하여 결과를 관찰하였으며, 분말의 입도별로 압출을 하여 분말의 초기 입자 크기가 성형체의 기계적 특성에 어떠한 영향을 미치는지 관찰하였다.

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