Ti-6Al-4V과 듀플렉스 스테인리스강의 저온 확산 접합

전문가 제언

○ 타이타늄 합금과 듀플렉스 스테인리스강은 모두 고온 내식성이 좋고, 듀플렉스 스테인리스강은 인성, 강도와 내식성을 갖는 페라이트와 오스테나이트 조직을 1:1(상용은 6:4)로 가지며 특히 가격 경쟁력이 있다. Ti-6Al-4V합금은 아주 높은 내식성과 가볍고, 고강도, 양호한 고온 내구성으로 둘 다 무기체계, 특히 정교하고 복잡한 유도무기 부품을 포함한 항공기와 원자력 산업에 사용되어 왔다.

 

○ 타이타늄 합금(융점1,650℃)은 비중이 4.5, 스테인리스강(융점은 Cr의 함량과 관계되나 1,350∼1,500℃)은 7.9정도로, 융점이 다른 이종금속간 접합, 국부적으로 필요 특성을 부여할 경우에 알맞은 기술이다. Ti과 DSS의 이종금속간 접합도 공정 자체는 진공 내에서 압력을 가하면서 이루어지고 금속 표면이 완전 청결하고 평활해야하기 때문에 평이한 공정은 아니나, 확산 접합은 모재를 용융시키지 않고 소결과 같은 메커니즘에 의해 이루어낼 수 있기 때문에 융점의 절반 이하온도에서 접합시킬 수 있는 장점이 있다. 접합온도가 높을수록 접합강도는 올라가나 강도는 금속간화합물에 의해 이뤄지며 금속간 화합물 대부분은 여리다.

 

○ 미국을 비롯한 선진국에서는 확산 접합은 이미 전투기를 포함 항공기 산업, 원자력 산업 등에 적용되고 있는 기술이다. 복잡한 구조에 필요한 다량의 패스너(fastener)를 줄이고 소성변형과 연결시켜 부품수와 사람의 손(labor cost)을 절약할 수 있기 때문에 매력이 있는 기술이다.

 

○ 국내에서는 금속 소결은 국방과학연구소를 중심으로 한양대학교 등 산학연을 통하여, 확산 접합을 비롯한 용접은 부산대학교,기계연구원등에서 이뤄지고 있으나 활발한 편은 아니다. 한국형 체형에 맞는 중량이 중요한 소화기, 특히 복합소총의 부품, 권총 등 개인화기에 이를 응용 부위별로 중량을 감소시키면서 강한 내식성을 활용할 수 있을 것이다.

 

○ 유도무기의 가볍고 정교하며 내식성이 필요한 부품의 경우 타이타늄 합금과 가용성이 우수한 듀플렉스 스테인리스강을 확산 접합을 통해 결합한다면 이상적인 적용처가 될 수 있을 것이다.

저자

C. Velmurugan, V. Senthilkumar, S. Saralab, J. Arivarasan

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

234()

잡지명

Journal of Materials processing Technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

272~279

분석자

허*무

분석물

• Ti-6Al-4V합금과 듀플렉스 스테인리스강의 저온 확산 접합.pdf [339,785 byte]

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