[논문]CBN/은계 페이스트의 브레이징 접합부의 계면현상에 관한 연구

이장훈; 이영섭; 임철호; 송민석; 지원호; 함종오; 이지환

문제 정의

특히 CBN의 경우 현재 발견된 재료중에 다이아몬드의 다음으로 강도가 강한 재료로 알려져 있다. 따라서 다이아몬드를 대체할 지립으로 CBN(Cubic Boron Nitride)를 사용하여 절삭 및 연마공구로 사용하기 위해서, 지립의 접합방법에 대한 연구가 필요로 하게 되었다. 지립의 접합 방법에는 소결법이나 증착, 브레이징방법등이 있으며, 소형 복잡 다소 한 지립의 접합 방법으로는 브레이징법이 가장 적합한 방법으로 대두되고 있다.
이 연구의 주목적은 Ag계 브레이징 필러와 CBN의 브레이징 계면에서의 재료의 거동과 접합 부위에 균열이 없는 건전한 접합공정을 찾는데 있다. 진공' 브레이징으로 온도는 60(0~900℃ 에서 브레이징 유지시간은 5~30분으로 실시하였다.

제안 방법

접합된 시편의 표면과 절단면은 SEM을 이용하여 관찰 하였다. 또한 CBN과 필러 충의 계면 거동을 관찰하기 위해서, EPMA분석을 온도별로 관찰 하였다.
그림 2 는 진공 브레이징 장비와 접합시편의 사진과 도식화 한 것이다. 접합된 시편의 표면과 절단면은 SEM을 이용하여 관찰 하였다. 또한 CBN과 필러 충의 계면 거동을 관찰하기 위해서, EPMA분석을 온도별로 관찰 하였다.
필러는 페이스트상태이기 때문에 스크린 인쇄법을 이용하여, 100㎛의 두께로 스테인리스 시편 위에 스크린하여, 그위에 CBN을 도포하여 시편을 제작하였다. 접합 방법은 고주파 진공 브레이징법으로 실시 하였으며, 진공도는 5xl0-5torr 의 고진공에서 브레이징을 실시하였다.

대상 데이터

여기서 현재 상용재료로 사용되어지는 Ag계 필러를 이용하여, CBN과의 접합강도를 높이고, 최대한 접합 온도를 낮출 수 있었다. 또한 Ag계 필러와의 강한 접합성을 높이기 위해서 CBN을 Ti으로 코팅된 재료를 사용하였다.
표면을 확인할 수 있다. 접합필러는 Ag계 필러 메탈로서 두가지의 필러 메탈을 이용 하였으며 표 1에서 그 성분을 확인할 수 있다.
주 재료인 CBNe Ti로 코팅된 200㎛ 크기의 재료를 사용하였으며, 그림 1에서와 같이 코팅된 표면을 확인할 수 있다. 접합필러는 Ag계 필러 메탈로서 두가지의 필러 메탈을 이용 하였으며 표 1에서 그 성분을 확인할 수 있다.

이론/모형

이상의 결과로부터 건전한 접합공정은 의 코팅이 좌우하며, CBN의 브레이징 접합 특성의 중요변수로 생각되어진다. CBN과 Ni계 브레이징 필러의 계면에서의 미세조직 및 화학반응의 메커니즘은 SEM, EPMA를 이용하여 분석하였다.
제작하였다. 접합 방법은 고주파 진공 브레이징법으로 실시 하였으며, 진공도는 5xl0-5torr 의 고진공에서 브레이징을 실시하였다. 그림 2 는 진공 브레이징 장비와 접합시편의 사진과 도식화 한 것이다.

성능/효과

1) 진공 브레이징법을 이용하여 Ag계 필러 메탈과 CBN의 접합은 적합하지 않은 것으로 규명되어 졌다. 하지만 CBN에 Ti이 코팅된 경우는 Ag계 필러 메탈과 Ti이 반웅에 의하여 접합이 이루어 졌다.
2) CBN에 Ti이 코팅된 경우, Ag계 필러 메탈과 접합이 이루어 졌으나, EPMA의 데이터에 규명된 결과와 같이, 코팅 충이 박리되는 현상을 관찰 할 수 있었다.
3) 노냉의 속도가 빠를 경우와 박리되어진 Ti충에 의해서 crack이 발생하였으며, 최악의 경우 SEM 이미지와 같이 탈락이 되는 현상이 발생하였다.
5) Ag계/Cu계 필러 메탈에 Ti이 함유된 재료를 사용하는 것이 CBN의 접합에 매유 유용할 것으로 생각된다.
진공' 브레이징으로 온도는 60(0~900℃ 에서 브레이징 유지시간은 5~30분으로 실시하였다. Ag계 브레이징 필러 합금에 접합된 CBNe 750~850도, 유지시간 10분 사이에서 대부분 건전한 계면과 표면을 얻을 수 있었으며, 일부 crack을 동반한 CBN 지립의 탈락이 확인되었다. 이상의 결과로부터 건전한 접합공정은 의 코팅이 좌우하며, CBN의 브레이징 접합 특성의 중요변수로 생각되어진다.
본 연구에서는 진공 브레이징법을 이용하여, 재료의 산화를 최소화하고, 미려한 제품을 생산 할 수 있으며, 또한 한번의 공정으로 다수의 제품을 생산 할 수 있다는 장점이 있다. CBN의 접합 필러로는 N계, Ag계, Cu계등이 있다.
CBN의 접합 필러로는 N계, Ag계, Cu계등이 있다. 여기서 현재 상용재료로 사용되어지는 Ag계 필러를 이용하여, CBN과의 접합강도를 높이고, 최대한 접합 온도를 낮출 수 있었다. 또한 Ag계 필러와의 강한 접합성을 높이기 위해서 CBN을 Ti으로 코팅된 재료를 사용하였다.
Ag계 브레이징 필러 합금에 접합된 CBNe 750~850도, 유지시간 10분 사이에서 대부분 건전한 계면과 표면을 얻을 수 있었으며, 일부 crack을 동반한 CBN 지립의 탈락이 확인되었다. 이상의 결과로부터 건전한 접합공정은 의 코팅이 좌우하며, CBN의 브레이징 접합 특성의 중요변수로 생각되어진다. CBN과 Ni계 브레이징 필러의 계면에서의 미세조직 및 화학반응의 메커니즘은 SEM, EPMA를 이용하여 분석하였다.

후속연구

4) Ti이 코팅된 CBN과 Ag계 필러메탈의 진공브레이징 시 노냉의 조건과 건전한 Ti 코팅 충의 생성이 최적의 접합조건을 형성하는데 큰 영향을 주는 것으로 생각되어 지며, Ti 코팅충과 Ni계 필러 메탈과의 반응으로 생성된 화합물 (TiN, TiB둥) 의 규명이 이루어져야 할 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

CBN/은계 페이스트의 브레이징 접합부의 계면현상에 관한 연구
The Interfacial Behaviors in Brazed Junction of CBN/Ag-based Filler Metal 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

CBN/은계 페이스트의 브레이징 접합부의 계면현상에 관한 연구 The Interfacial Behaviors in Brazed Junction of CBN/Ag-based Filler Metal 원문보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

CBN/은계 페이스트의 브레이징 접합부의 계면현상에 관한 연구
The Interfacial Behaviors in Brazed Junction of CBN/Ag-based Filler Metal 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper