공구재료에 대한 FGM 개념의 적용

전문가 제언

○ 절삭공구는 고온경도와 인성이 있는 강인한 재료이어야 하는데 고온경도와 인성은 이율배반적이라 2개의 특성을 균형있게 하는 기술은 그리 용이하지 않다. 고온경도와 인성이 균형있게 되는 강인한 경사기능 초경합금인 TiCN, WC, (Co, Ni)분말과 종래의 서메트보다 WC함량을 많게 배합한 소결체는 CVD법으로 코팅되어 경사조성이고 FGM 구조가 있는 고온경도, 내마모성, 밀착성이 양호한 공구이다.

○ 경사기능 초경합금은 표면은 고내마모성 서메트(Cermets) 조성이고 내부는 인성이 우수한 초경합금조성으로 되고 표면에 높은 압축잔류응력이 도입되어서 목적하는 초경공구의 제조 특징을 갖는다.

○ WC와 Co바인더 이외에 WC입자 성장억제제로 Ti(C, N), (Ta, Nb)C 등을 첨가하여 소결해서 UE6020 초경합금 모재가 제조된다. 이 모재의 표면에는 탈층{(W.Ti,Ta,Nb)(CN)}이 존재하고 경도는 표면쪽일수록 물러지고 내부로 향할수록 경사적으로 단단한 특징이 있다.

○ UE6020의 모재에 CVD법으로 Ti(CN), Al2O3를 코팅함으로서 표면경도는 높고 내마모성이 있으며 고온경도와 인성의 균형을 유지하게 되는데, 약점으로는 공정이 추가되어 경제성 문제가 따르므로 CVD 코팅 조건에서 탄질화물 코팅과 산화물 코팅에 대한 개별코팅 또는 혼합코팅 등 기술적 요소의 검토가 필요하다고 생각된다.

○ 현재 우리나라에서는 초경합금 서미트 공구의 원료 WC는 대한중석, 대구테크와 한국야금에서 생산하고 있고 TiC, Ti(C, N) 등은 수입에 의존하여 초경합금 공구를 제조하고 있다. 초경절삭공구 제조회사는 이 두회사 이외에도 소기업이 많이 있다. 특히 초경합금에 CVD, PVD법으로 코팅하는 기술을 대구테크 등 여러 곳에서 연구 개발하고 있다.

저자

WATADA Masaharu

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

81(1)

잡지명

金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

18~23

분석자

황*길

분석물

• 공구재료에 대한 FGM 개념의 적용.pdf [378,016 byte]

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