화학공학소재연구정보센터
Korean Journal of Materials Research, Vol.10, No.12, 838-844, December, 2000
SUS316L결합상을 이용한 TiB 2 서멧합금의 제조와 특성평가
Fabrication and Characterization of TiB 2 -based Cermet Using SUS316L Metal Binder
초록
절삭공구 재료나 내마모 재료와 같은 용도의 TiB 2 기 서멧합금을 제조하기 위해서는 소결성과 기계적 특성이 우수한 결합상이 요구된다. 본 연구에서는 경도 및 인성이 뛰어난 새로운 TiB 2 기 서멧합금의 결합금속으로 SUS316L을 착안하였다. TiB 2 -SUS316L 서멧합금은 상압소결에 의해 1650 ? C 이상에서 상대 밀도 99% 이상으로 치밀화되었다. 소결중 Fe 2 B 상이 생성되었지만 10vo1%SUS316L의 조성에서 1290MPa가지의 강도를 얻었다. 또한 비커스 경도 180pa 이상에서 6MPam 1/2 까지의 파괴인성값을 얻을 수 있었고 이러한 경도 및 인성의 균형은 종래의 서멧합금에 비해 우수한 것이다. 약 800 ? C 부근에서 고온강도의 급격한 저하는 SUS316L 결합상의 소성변형으로 인한 것이었다.
For the fabrication of titanium diboride( TiB 2 )- based cermet as applications of cutting tools and wear resistant materials, a binder metal with good mechanical properties and sinterability is essential. In this study, SUS316L was chosen for the binder metal to obtain a new TiB 2 cermet with superior hardness and toughness. TiB 2 -SUS316L cermets were densified to relative density of more than 99% by pressureless sintering at temperature above 1650 ? C The flexural strength was up to 1290MPa at 10vo1%SUS316L cermet in spite of the formation of Fe 2 B phase during the sintering. The fracture toughness was obtained up to 6MPam 1/2 with Victors hardness over 18Gpa. These hardness and fracture toughness combinations are better than those of conventional cermet. The high temperature strength remarkably decreased by the plastic deformations of SUS316L binder phase at nearby 800 ? C .
  1. Baumgartner HR, Steiger RA, J. Am. Ceram. Soc., 67, 207 (1984)
  2. Baik S, Becher PF, J. Am. Ceram. Soc., 70, 527 (1987)
  3. Watanabe T, J. Am. Ceram. Soc. Bull., 60, 176 (1977)
  4. Ahn DG, Kawasaki A, Watanabe R, Materials Trans. JIM, 37, 1078 (1996)
  5. Ordanyan SS, Yuriditskii BY, Panteieev B, Pdroshkovaya Metallurgiya, 94, 235 (1982)
  6. Graziani T, Belldsi A, Fabbriche DD, Int. J. Refrac. Hard Met., 11, 105 (1992)
  7. Finch CB, Tennery VI, J. Am. Ceram. Soc. Bull, 65, 100 (1982)
  8. Smid I, Kny E, Int. J. Refrac. Hard Met., 7, 135 (1988)
  9. Shurin AK, Panarin VE, Akad. Nauk. SSSR, 5, 235 (1974)
  10. 西田侯彦;安田榮一, セラミックスの力學的特性評價/ 日刊工業新聞社, v.82, 1986 (1986)
  11. Niihara K, Morena R, Hasselman DPH, J. Mater. Sic. Letter, 1, 13 (1982)
  12. Evans AG, Charles EA, J. Am. Ceram. Soc., 59, 371 (1976)
  13. 安東吉;崔德淳;川崎 亮;渡邊龍三, 粉體およぴ粉末治金/ v.44, pp.694, 1997 (1997)
  14. Yuriditsky B, Int. J. Refrac. Hard Met., 9, 32 (1990)
  15. Glasstone S, Thermodynamics for Chemist/ pp.244, 1947 (1947)
  16. Th. Jungling, Sigl LS, Oberacker R, Thummler F, Schwetz KA, Proceed. 13th. Int. Planse Seminar., 2, 43 (1993)
  17. Gurland J, Mater. Sci. Eng., 40, 59 (1979)
  18. 鈴木壽, 超硬合金と燒結硬質材料-基礎と應用-/ v.365, 1986 (1986)
  19. 鈴木壽;林宏璽;久保裕, 粉體およぴ粉末治金/ v.27, pp.266, 1980 (1980)
  20. Yoshimura H, Sugizawa T, Doi H, Plansee Seminar, 11 (1985)