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열간등압성형(HIP)에 의한 Al-Ti 경금속

전문가 제언: ○ 본 발명은 여러 종류의 알루미늄과 티타늄 입자 특히, 금속간 화합물(TiAl3)을 이용한 열간등압성형(HIP)을 함으로써 크러스터의 발생이 없으며, 강한 접합력, 기계가공이 용이하고 크리프 특성이 우수한 제품을 제조할 수 있으므로 향후 국내 자체기술을 개발하는 데 활용가치가 높을 것으로 예상되고 있다.

○ 최근 자동차와 항공기산업에 경량이고 가격이 저렴하며 품질이 우수한 고온용 알루미늄합금의 수요가 급증하고 있다. 이에 따라 HIP에 의한 대량 생산 판매할 수 있는 부품, 예를 들면 알루미늄엔진의 피스톤실린더 라이너, 배기 다기관(exhaust manifold) 등의 제조기술 확립에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있다.

○ HIP 방법은 취성이 커서 보통의 방법으로서는 압축하기 어려운 분말성형이나 기계가공이 쉽지 않은 재료의 생산에 용이하다. 또한 알루미늄합금뿐만 아니라 다른 금속원소(예, Ti, Be, Zr, Nb 등)나 합금(예, 공구강, 초경합금, 고속도강, 초내열합금 등)에도 폭넓게 응용할 수 있을 것으로 예상된다.

○ HIP 장치는 현재 스웨덴의 ASEA사, 미국의 National Forge Co.사 등의 제품이 있다. 그 설비용량은 생산요구품종, 부품의 크기와 압축되어질 분말의 성질 등에 따라서 최대작용압력과 온도에 있어서 다양한 선택 여지가 있다. 특히 분말재료의 고밀도 성형 및 소결, 주조품의 기공소멸 및 보수, 이종재료의 확산접합 등에 활용이 가능하므로 수요의 확대와 고부가가치화 할 수 있는 설비의 선택에 유의하여야 한다.

○ 관련 기업체에서 HIP에 의한 제조기술을 연구개발하기 위해서는 온도와 시간의 변화에 따른 변형과 점탄성의 변화를 측정하기 위한 열분석(TMA) 시험방법과, 일정 온도에서 가열, 냉각 혹은 유지에 따른 흡수되거나 방출되는 열량을 측정하는 시차주사 열계량법(DSC)에 대한 시험방법을 확립해야 한다.

저자: SIAK, June-Sang
자료유형: 특허정보