초록 ▼

고온 강도와 내식성에서 유리한 V-Al 계의 몇가지 합금을 기계적 합금화법으로 제조하고 기계적 합금화 공정에 따른 합금화 거동과 소결 특성을 연구 하였다. 즉, V-15wt.％Al 및 V-30wt.％Al계의 합금 조성을 택하여 기계적 합금화에 따른 미세조직 변화와 성형 특성은 X-선 회절시험, 광학 및 전자현미경 조직관찰, 전자탐침 미소분석, 미소경도시험, 열분석 시험 등의 결과로서 고찰하였다. NA 과정의 정상상태란 원료 분말들의 층상조직이 없어져 미소 경도가 포화값을 갖는 시점으로 정의 하였으며, MA에 따른 합금화 단계는

고온 강도와 내식성에서 유리한 V-Al 계의 몇가지 합금을 기계적 합금화법으로 제조하고 기계적 합금화 공정에 따른 합금화 거동과 소결 특성을 연구 하였다. 즉, V-15wt.％Al 및 V-30wt.％Al계의 합금 조성을 택하여 기계적 합금화에 따른 미세조직 변화와 성형 특성은 X-선 회절시험, 광학 및 전자현미경 조직관찰, 전자탐침 미소분석, 미소경도시험, 열분석 시험 등의 결과로서 고찰하였다. NA 과정의 정상상태란 원료 분말들의 층상조직이 없어져 미소 경도가 포화값을 갖는 시점으로 정의 하였으며, MA에 따른 합금화 단계는 합금계에 따라 다소 금소한 차이를 나타내었으나 모든 합금계에서 뚜렷한 5간계 즉, 초기단계 압접 지배단계, 등측입자 형성단게, 임의 방향 압접단계 및 정상단계의 과정을 나타냈으며 V-Al합금계에서는 10∼12시간이후에 정상단계에 이르게 된다. 기계적 합금화시낙ㄴ에 대한 미소경도의 변화율과 분말의 층상 간격으로 부터 합금분말의 변형율 즉, 기계적 합금화에 따른 분말입자의 미세화 속도는 합금화 시간(t)의 대수값으로 얻어졌으며, Scherrer식으로 계산된 결정립의 크기는 거의 10∼30㎚로서 X-선 회절피크의 감소(live broadening)폭이나 전자현미경법으로 구한 값과 잘 일피하였으며, 합금화시간이 24시간 이후에서는 비정질상이 형성된 것을 확인 하였다. 기계적 합금화된 분말의 압분체는 매우 높은 소결온도를 가지며 알루미늄 함량이 많은 계에서 높은 소결온도를 나타냈다. 즉, 1200∼1600℃의 소결온도 중 조 높은 온도에서 소결된 시료에서 경도값이 크게 나타나며 소결체의 파면 조직은 매우 작은 공극의 합체로 부터 얻어진 부분적인 dimple pattern의 연성파괴도 보이나 층상파면을 갖는 취성을 보였다. 열분석에서 구한 경정화 온도에서 어닐링한 합금분말은 부분적으로 금속간 화합물을 형성하였으며, 이러한 안정된 상태로의 상변화는 화학적인 구동력과 함께 변형과정에서 도입된 축적 에너지의 기여에 의한 것으로 보여진다.

Abstract ▼

V-Al systems which has a high temperature strength and corrosion resistance, have been manufactured through mechanical allcying method. Also their alloying behavior and sintering characteristics were studied. Systems [ V-15wt.％Al and V-30wt.％Al ] were selected by physical properties of each element

V-Al systems which has a high temperature strength and corrosion resistance, have been manufactured through mechanical allcying method. Also their alloying behavior and sintering characteristics were studied. Systems [ V-15wt.％Al and V-30wt.％Al ] were selected by physical properties of each element. The microstructural change and sintering properties were obserced by X-ray diffraction studies, optical microscopy, scanning electron microscopy, EPMA, microhardness test and differential thermal analysis. The steady state of mechanical alloying process is defined as the saturation point of microhardness values, where the lamellar structure of raw materials disappers. The stages of mechanical alloying process appear to be little affected by the composition of alloying system. In all system, there were a distinct five stages, or initial period, period of welding predominance, period of equiaxied partical formation, start of random of orientation, steady state. The steady states were observed after 10∼12 hours MA in all systems. The structural refinement rate for mechanical alloying follwed the logarithmic relation with processing time. The grain sizes calculated using the Scherrer equation were 10∼30 ㎚ in diameter, which were consistent with the values obtained from X-ray diffraction and electron microscopy studies. And amorphous phases are observed after 24 hours milling in this systems. Cold rolled powders showed very high sintering temperature. In this, V-30％Al system had higher sintering temperatures. Microhadness value increased with sintering temperature in the range of 1200∼1600℃. SEM studies on the fracture surface of sintered specimen showed that even though some sample showed. Some indication of ductile fracture behavior, the most were brittle fractured due to thermal stress. The mechancally alloyed powders were been annealed at the temperature obtained from thermal analysis test. this powder has formed locally a intermetallic compound, which result from chemical driving force and stored energy.

목차 Contents

• 1. 서론...15
• 2. 실험방법...19
• 2.1 원료분말...19
• 2.2 기계적 합금화...19
• 2.3 X선 회절시험...25
• 2.4 미세조직 관찰...25
• 2.5 미소경도 측정...26
• 2.6 열분석 및 어닐링...29
• 2.7 기계적 합금화법으로 제조된 분말의 성형...30
• 2.8 압분체의 소결...30
• 3. 실험결과 및 고찰...34
• 3.1 X선 회절시험...34
• 3.2 미세조직 관찰...41
• 3.3 EPMA...53
• 3.4 분말의 미소경도 변화...62
• 3.5 합금분말의 미세화 속도...68
• 3.6 열분석 밍 어닐링시험...69
• 3.7 소결체의 미세조직 관찰...78
• 3.8 소결체의 미소경도 변화...87
• 3.9 소결체의 파면 관찰...87
• 4. 결론...92
• 5. 참고문헌...95
• 6. 논문발표 실적 및 계획...98
• 7. 학위 배출 실적...99
• 8. 연구비 항목별 집행내역...100