초미립 초경합금의 개발과 응용

전문가 제언

○ 초경합금은 기계가공 및 내마모성과 절삭부분에 사용되는 핵심재료로 WC-Co를 기본으로 하여 사용부위에 따라서는 WC-TiC-Co, TiC-Ni 등의 재료가 사용되고 있다. WC-Co의 미세조직은 경도가 높은 WC입자가 연성이 우수한 Co점결제에 분산된 형태를 가지고 있다.

○ 기존 WC-Co초경합금은 WC입자가 0.5~10㎛범위에서 사용되었으나 초경합금의 경도를 증가시키고 강도를 높이기 위해 WC입자를 미립화 하게 되었다. WC입자는 초미립, 초초미립, 및 나노 초미립 초경합금으로 개발하고 무 점결합금으로 개발하여 우수한 경면성을 이용하여 고정밀 유리 렌즈 성형용 금형에도 이용하게 되었다.

○ WC입자의 크기와 Co층의 두께(mean free path)는 초경합금의 특성을 결정하는 가장 중요한 변수로 mean free path가 짧을수록 초경합금의 기계적 특성이 향상되므로 WC입자의 크기가 작고 Co와 WC의 혼합 균일성을 높이는 것이 중요하다. 앞으로 미립형 고성능 금형 수요는 증가하고 이에 따라 초미립 초경합금, 초초미립, 초초미립 나노초미립 합금소재 생산도 증가될 것으로 예상된다.

○ 미립초경 분말 제조는 Dupont사에 의하여 제조된 이후 0.9㎛크기의 WC-Co-Cr3C2, 0.7㎛정도의 크기를 가진 WC-Co(TaC, Cr3C2), WC-Co(Ta, Nb)초경 합금 등이 잇따라 개발되었다. 1984년에는 직접침탄법에 의하여 0.36~0.57㎛ 정도의 미립 초경분말이 개발되었으며 현재는 0.5~0.6㎛입자의 초경합금이 상품화되어 Sandvik사(스웨덴), Kennametal사(미국), Tangaloy(일본)사 제품이 판매되고 있다.

○ 국내에서도 산업의 고도화로 고정밀 초경 공구에 대한 수요는 늘고 있으나 국내 개발은 이에 미치지 못하고 있어 수입초경 공구가 국내의 시장의 많은 부분을 차지하고 있다. KIMM에서는 이미 Thermochemical법으로 카바이드 입자크기를 60㎚로 성공하였다. 응용분야 확대를 기대한다.

저자

Kawakami Yu

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

52(10)

잡지명

素形材

과학기술
표준분류

재료

페이지

28~32

분석자

이*식

분석물

• 초미립 초경합금의 개발과 응용.pdf [241,033 byte]

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