화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트)
권호 25권 1호
발표분야 D. 구조 재료 분과
제목 Ti-Cr-Mn 합금에서 Cr과 Mn 첨가와 함량에 따른 미세조직 관찰 및 기계적 물성 변화
초록 Ti-계 합금은 경량화, 고강도 그리고 높은 내식성 등의 우수한 물성으로 높은 잠재력으로 각광받고 있는 소재이다. 이러한 Ti-계 합금들 중에서, Beta-Ti 합금은 고유한 특성과 우수한 물성으로 인해 많은 관심을 받고 있고, 또한 많은 연구가 진행되고 있는 소재이다. 타이타늄 합금의 특성은 마세조직의 형태에 의해 결정된다. 미량원소 첨가를 통한 합금화는 대표적인 미세조직 제어 방법이자 물성 개선 방법이다. 이 중, β-Ti 상을 크게 안정화 시켜 높은 분율의 β -Ti 미세조직을 갖는 합금을 얻기 위해 β-Ti 안정화 원소로 알려져 있는 Cr과 Mn을 선택하였다. Ti-Cr 이원계 합금은 높은 고용도로 인한 고용 강화 효과를 통해 우수한 강도를 가지고 있다. 또한, 변형이 진행되는 동안 많은 양의 슬립 밴드가 형성되어 높은 연신율을 나타낸다. 하지만, 7 at.% 이하의 Cr함량 영역에서는 낮은 β-Ti 안정도로 인해 ω-Ti 상 및 α’ 및 α” 마르텐사이트가 형성된다 이러한 ω-Ti 및 마르텐사이트는 Ti 합금 내에서 강화상으로 작용하며 이로 인해 극단적인 취성이 부여된다. 본 연구에서는 낮은 함량의 Cr (<7 at.%)을 갖는 Ti-Cr 이원계 합금의 제한적인 소성능을 개선하기 위해서 미량의 원소 Mn 을 첨가하였다. 이를 통해, 합금의 조성 차이에 의한 마세조직 및 기계적 물성의 변화와 상관관계를 확인하고자 하였다. 합금의 상 분석과 마세구조는 각각 x-선 회절 분석과 주사 전자 현미경을 통해 분석하였고 기계적 물성을 측정하기 위해서 만 능 시험기를 이용해 상온에서의 압축시험을 진행하였다.
저자 박상원, 김기범, 홍성환, 김영석, 박혜진, 문상철, 박제형, 김민정
소속 세종대
키워드 Ti 합금; Ti-Cr-X; β-Ti; 미세조직; 기계적 물성; 상변태
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