초경 절삭공구의 코발트 대체기술

전문가 제언

○ 코발트는 희유금속 중 하나로서 자원이 편재하여 있으며 생산국의 정정 불안으로 가격이 일정하지 않아 공급이 불안한 실정이다. 초경합금의 결합상인 코발트를 금속간 화합물 FeAl로 대체한 WC-FeAl를 개발한 경위와 현재의 개발 상황 및 절삭공구로서의 응용상황에 대하여 소개하였다.

○ 텅스텐 카바이드와 코발트(WC-Co)계 초경합금 제조공정은 WC와 Co분말을 혼합하여 성형한 다음 소결하여 초경합금을 제조한다. 제조방법에는 액상소결방법과 고상 소결방법이 있으며 현재는 대부분 액상소결방법을 사용하고 있는 실정이다.

○ 소결 시에 WC의 조대입자와 미세입자가 혼합된 분말을 소결할 경우에는 WC분말의 성장속도 차이로 결함이 더러 발생하는 원인이 되고 있다. 일반적으로 사용하는 분말은 약 2㎛이며 실제로 0.2~5㎛범위의 분말이 사용되고 있다. 극히 미세한 분말은 성장속도가 빠르기 때문에 성장을 지연시키는 첨가제를 사용하기도 한다.

○ 우리나라는 1992년에 상동광산이 폐쇄된 이후 텅스텐 수입국이 되어 산화 텅스텐(WO3), 페로 텅스텐, WC, 등으로 수입하여 환원하고 탄화하여 WC분말을 제조하여 사용한다. 모든 초경공구 제조회사에서는 액상소결법을 사용하여 1400℃이상에서 소결한다.

○ 우리나라는 이미 10여 년 전부터 많은 특허가 공개되고 있으며 특히 외국계의 출원이 두드러지고 화학성분으로는 W과 Co 외에 Ta, Al, Mo, Cr 및 Ti를 함유하고 있는 특징이 있다. 최근에는 초미립자 5~30nm의 WC-Co분말을 액상소결하지 않고 고상소결만으로 제조하는 새로운 공법을 추구하고 있다.

○ 고상 소결은 수축율이 많고 높은 밀도의 초경합금을 얻을 수 있으나 소결단계에서의 고밀도화 기구는 아직 정확하게 확립되지 못한 단계이므로 이에 대한 상세한 연구와 고갈되어 가고 있는 Co의 대체방안도 개발하여야 한다고 생각된다.

저자

Matsumoto Akihiro, Katou Kiyotaka, Kobayashi Keizo

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

81(2)

잡지명

金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

136~140

분석자

이*식

분석물

• 초경 절삭공구의 코발트 대체기술.pdf [241,494 byte]

이미지변환중입니다.