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사출성형법에 의해 제작된 Fe-2%Ni연자성 소결체의 소결 및 자기적 특성
Densification Behavior and Magnetic Properties of Fe-2%Ni Sintered Compact Fabricated by Metal Injection Molding 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.1, 2019년, pp.278 - 283  

임태환 (선문대학교 신소재공학과)

초록
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미립의 3종류 Fe-2%Ni합금 분말(N사), Fe+2%Ni혼합 분말(B사 및 S사)을 항절력 시험편 및 링(ring)형상의 시험편으로 사출 성형, 탈지, 소결 조건(환원 및 소결 분위기, 소결 온도, 소결시간, 냉각속도)을 변화시켜 소결체를 제작하였다. 얻어진 소결체에 대하여는 소결체의 밀도 및 자기적 특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 탈지한 각 성형체를 수소 중에서 $1123K{\times}3.6ks$유지하고, Ar중에서 $1623K{\times}14.4ks$로 소결할 경우 N(사), B(사), S(사)소결체의 밀도는 각각 96, 99, 99%로 나타났고, 소결체의 산소 탄소량은 각각 0.0041%O, 0.0006%C, 0.0027%O, 0.0022%C, 0.160%O, 0.0026%C의 값을 나타내었다. (2) 위에의 결과로부터 보면 B(사)의 소결체가 가장 우수한 결과를 나타내므로 B(사)의 Ar중 소결체에 대하여 자기적 특성을 조사한 결과, $B_{25}=14.3KG$, $B_r=7.75KG$, $H_c=2.1Oe$로 용해해서 만든 제품의 값에는 미치지 못했다. (3) B(사)의 성형체를 Ar가스 중에서 $1673K{\times}14.4ks$로 소결 후 1123K까지는 $0.83Ks^{-1}$로 냉각하고 1123K부터 실온까지는 $0.083Ks^{-1}$로 냉각한 소결체의 자기적 특성은 $B_{25}=14.8KG$, $B_r=8.3KG$, $H_c=1.3Oe$로 용해해서 만든 제품의 값과 거의 동일한 값을 얻었다. 이상, 소결 조건 제어(환원조건, 소결분위기, 소결온도, 소결시간) 및 냉각속도 제어를 통한 소결 공정으로 목적하는 연자성 재료특성을 얻었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

3 kinds of fine powder, Fe-2%Ni alloy powder(N Ltd.) and Fe+2%Ni mixed powder(B Ltd. and S Ltd.), were fabricated into sintered compacts of bending strength specimens and ring type specimens by metal injection molding, debinding and controlling sintering conditions (reduction and sintering atmospher...

주제어

#Magnetic properties   #Metal powder   #Metal injection molding   #Sintering   #Soft magnetic material  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 제품 개발 연구에서는 높은 포화자속 밀도가 얻어지는 Fe+2%Ni혼합 미분말 및 합금 미분말을 사용, 고성능 소결 전자석을 얻기 위하여 소결 거동 및 자기적 특성을 체계적으로 평가하는 것을 목적으로 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
미립의 3종류는? 미립의 3종류 Fe-2%Ni합금 분말(N사), Fe+2%Ni혼합 분말(B사 및 S사)을 항절력 시험편 및 링(ring)형상의 시험편으로 사출 성형, 탈지, 소결 조건(환원 및 소결 분위기, 소결 온도, 소결시간, 냉각속도)을 변화시켜 소결체를 제작하였다. 얻어진 소결체에 대하여는 소결체의 밀도 및 자기적 특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
금속분말을 사용한 제품 제조공정에서 금속 사출성형법은 어디에 적합한가? 금속분말을 사용한 제품 제조(분말야금) 공정에서 금속 사출성형법을 적용하면 형상이 3차원적으로 복잡하고, 고성능을 요구하고, 기계가공이 곤란한 소형 연자성 (전자석) 부품 제조에 적합하다. 3차원적으로 복잡한 소형 연자성 부품을 주조법(용해+치절)으로 제조할 경우, 재료가 연성이 있으므로 기계가공(치절)공정에서 가공 팁이 바이트(치공구)에 걸려 바이트가 손상된다.
3차원적으로 복잡한 소형 연자성 부품을 제작할 수 없는 기계가공의 이유는? 금속분말을 사용한 제품 제조(분말야금) 공정에서 금속 사출성형법을 적용하면 형상이 3차원적으로 복잡하고, 고성능을 요구하고, 기계가공이 곤란한 소형 연자성 (전자석) 부품 제조에 적합하다. 3차원적으로 복잡한 소형 연자성 부품을 주조법(용해+치절)으로 제조할 경우, 재료가 연성이 있으므로 기계가공(치절)공정에서 가공 팁이 바이트(치공구)에 걸려 바이트가 손상된다. 이에 기계가공으로는 3차원적으로 복잡한 소형 연자성 부품을 제작할 수 없다.
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