초록 ▼

본 연구에서는 TiC기 초경합금 제조 및 기계적 성질 향상에 목적을 두고, TiC기 초경합금의 조성에 따른 기계적 성질과 현미경조직인자를 조사하기 위하여 Ni, Mo, Mo?C 및 TiN 함량을 변화시켰다.
합금의 기계적 성질은 경도, 항절력, 충격강도, Palmqvist 균열저항 및 파괴인성을 측정하고 Mo?C, TaC, NbC, VC 및 Cr?C? 와 같은 첨가탄화물에 의한 TiC-Ni 합금의 입도의 영향을 조사하였다. 이외에 소결시간에 따른 TiC 입자 주위에 형성되는 주변조직의 두께의 영향도 조사하였다.

본 연구에서는 TiC기 초경합금 제조 및 기계적 성질 향상에 목적을 두고, TiC기 초경합금의 조성에 따른 기계적 성질과 현미경조직인자를 조사하기 위하여 Ni, Mo, Mo?C 및 TiN 함량을 변화시켰다.
합금의 기계적 성질은 경도, 항절력, 충격강도, Palmqvist 균열저항 및 파괴인성을 측정하고 Mo?C, TaC, NbC, VC 및 Cr?C? 와 같은 첨가탄화물에 의한 TiC-Ni 합금의 입도의 영향을 조사하였다. 이외에 소결시간에 따른 TiC 입자 주위에 형성되는 주변조직의 두께의 영향도 조사하였다.
본 연구결과 얻어진 결론은 다음과 같다.
1) TiC-Ni 계 Cermet 에 Mo, Mo?C 및 TiN 첨가에 의해 합금의 기계적 성질(경도, 항절력, 충격강도, 파괴인성)은 입자미세화와 고용강화에 의해 개선된다.
2) Cermet의 Vickers경도와 true M.F.P와의 관계는 Hall-Petch 관계식이 성립하여 TiC입도는 Mo(Mo?C)/Ni 비에 의해 조절될 수 있다.
3) Cermet 의 항절력 시험 결과 항절력은 true M.F.P가 1.28㎛일때 최대값을 갖는다.
4) 충격강도는 결합상과 TiN 함량증가와 더불어 증가한다.
5) Palmqvist 시험으로 얻어진 결과는 10?/W=AH-B 이며 여기서 w는 균열저항계수, H는 Vickers 경도이며 상수 A,B는 각각 0.0175, 14.7이었으며 이 관계식은 초경합금의 연구와 품질관리에 유용한 식이 될 수 있다.
6) 방전가공기에 의해 notch 를 부여한 SENB 시편을 3점굽힘시험에 의해 K(sub)(IC) 값을 측정하였으며 파괴인성은 현미경조직인자중에서 특히 결합상의 true M.F.P에 의존된다. Cermet 의 균열저항과 항절력은 파괴인성 사이에는 강한 상호관계를 맺을 수 있으며 파괴인성은 경도증가와 더불어 감소하였다.
7) Ti-Mo-C-Ni및 Ti-Mo-C-N-Ni합금에서는 TiC 입자주위에 (TiMo)C 고용체조직이 형성되며 이고용체 조직의 두께의 소결시간의 증가와 더불어 증가한다.
8) TiC-Ni-MeC 합금에 있어서 첨가탄화물에 의한 성장억제효과는 Mo?C>NbC>VC>TaC>Cr?C? 순으로 감쇄하였다.

Abstract ▼

The present work was principally aimed at producing TiC base cemented carbides and improving of its mechanical properties.
In order to investigate the microstructual parameters and mechanical properties of TiC base cemented carbides as a function of composition: Ni, Mo, Mo?C and TiN content wer

The present work was principally aimed at producing TiC base cemented carbides and improving of its mechanical properties.
In order to investigate the microstructual parameters and mechanical properties of TiC base cemented carbides as a function of composition: Ni, Mo, Mo?C and TiN content were systematically varied.
To evaluate the mechanical behavior of cermets, measurement of hardness, transverse rupture strength, impact strength, Palmqvist crack xesistance and fracture toughness were employed.
The grain size of TiC-Ni alloy affected by the addition carbides such as Mo?C, TaC, NbC, VC and Cr?C? was investigated. The effect of sintering time on the thickness of surrounding structure formed around the TiC grains was also investigated. Results obtained are as follows.
1) Addition of-TiC-Ni Cermets such as Mo, Mo?C and TiN are known to improve the mechanical propeties ( Hv, T.R.S, Impact strength, K(sub)(IC)) of the alloy due to grain refinement and solid solution hardening.
2) The relation of Vickers hardness to true M.F.P can be presentea by Hall-Petch type equation. The grain aize of TiC in cermets seemed to be controlled by the ratio of Mo(Mo?C) lNi
3) In transverse rupture test, it has shown that T.R.S reaches a maximum for the critical values of true M.F.P (1.28um)
4) The impact strength increases with the binder and TiN content.
5) It is shown experimentally that the parameters measured by the Palmqvist test crack resistance parameter, W and the hardness, H, are related by the following expression 10?/W = AH-B. The values of constant A and B are given as 0.0175 and 14.7,. respectively. This method is very useful for daily measurement of toughness, for example in studying materials and in quality control of froducts.
6) The fracture toughness of cemented carbides was determined using Single Edge Notched Beam specimens with a notch formed by Electron Discharge Machine. The farcture toughness values (KIC) depends on the microstructural parameters, particularly the true MFP of cobalt binder. The crack resistance and T.R.S of cermets has a correlation to the fracture toughness. The fracture toughness decrease almost linearly with the hardness of cermets.
7) The growth of the grains occurs mainly due to the formation of (TiMo)C around the TiC grains in Ti-Mo-C-Ni and Ti-Mo-C-N-Ni Cermets.
8) In the case of TiC-Ni-MeC alloys, Mo?C addition was considered to be the most suitable for the grain growth inhibition of TiC followed by NbC, VC TaC and Cr?C?

목차 Contents

• 1. 서론...14
• 2. 실험방법...15
• 2.1 사용재료와 시편의 종류...15
• 2.2 TiC - N1 합금의 제조...18
• 2.3 현미경 조직검사...20
• 2.4 정량적 조직검사...20
• 2.5 기계적 성질 및 자기적성질 측정...23
• 2.5.1 경도 측정...23
• 2.5.2 항절력 측정...23
• 2.5.3 충격강도 측정...23
• 2.5.4 Palmqvist 균열저항 측정...26
• 2.5.5 파괴 인성 측정...26
• 2.5.6 자기적성질 측정...28
• 3. 실험결과 및 고찰...28
• 3.1 기계적 성질...28
• 3.1.1 압입경도...28
• 3.1.2 경도...32
• 3.1.3 항절력...48
• 3.1.4 충격강도...56
• 3.1.5 Palmqvist 균열저항...63
• 3.1.6 파괴인성...73
• 3.2 탄화물조직과 고용체조직...76
• 3.3 TiC - Ni - MeC 합금의 특성...84
• 4. 결론...94
• 참고문헌...97