| 초록 |
Ti 및 Ti 합금은 높은 비강도, 뛰어난 내식성, 우수한 생체적합성을 나타낸다. 하지만, Ti α상은 HCP 구조이며 슬립계의 제한으로 소성가공이 어렵고, 제품 생산 시 소재를 절삭하는 과정에서 Ti의 높은 화학적 활성도와 낮은 열전도율과 같은 특성에 의해 가공성이 떨어지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 Ti 제품 생산에 기계 가공을 최소화할 수 있는 3D 프린팅 기술이 도입되었다. 금속 3D 프린팅 기술은 분말을 녹여 층층이 쌓아올리는 적층 공정방식으로 기존의 공정방식으로는 만들기 힘든 복잡한 형상들을 단축된 공정으로 만들 수 있다. Ti-6Al-4V 분말을 사용하여 SLM (Selective Laser Melting) 방식으로 제작할 경우, 급속 냉각에 의한 응고가 발생하기 때문에 상 분석 및 그에 따른 기계적 특성 평가가 필수적이다. 또한, 3D 프린팅 시 기공에 의해 피로강도가 저하되기 때문에 후처리 공정을 필요로 한다. 본 연구에서는 SLM 방식으로 적층된 Ti-6Al-4V 시편에 대해 고온 등방 압력을 가하여 소결하는 열간 정수압 성형 (hot isostatic pressing; HIP)을 후처리 공정으로 수행하였다. 후처리 공정을 수행한 시편에 대해 as-fabricated 시편과의 미세조직과 결함들을 비교하였으며, 준정적 (경도, 상온인장특성), 동적 (고주기 피로특성) 기계적 특성의 변화에 대해 분석하였다. |
