| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | 질화물계 초격자 다층박막이 코팅된 절삭공구의 기계적 물성과 절삭성능의 변화 |
| 초록 | 일반적으로 산업전반에 걸쳐 사용되고 있는 절단, 절삭, 밀링 등의 가공 기술에 쓰이는 절삭공구(Cutting tool)는 그 성능과 수명의 향상을 위해 높은 경도를 갖는 코팅층의 개발이 시도되어 왔다. 현재까지 이러한 노력에 의해 절삭공구 시장에서는 단일박막이 코팅된 여러 가지 시 제품들이 널리 이용되고 있다. 그러나 현재 사용되고 있는 기존의 단일박막 코팅으로는 요구하는 절삭 성능에 대한 한계성을 보이고 있기 때문에, 좀더 높은 경도값과 이에 따른 절삭성능 향상을 위한 새로운 연구방향이 제시되고 있다. 최근, 각각의 고유한 성질을 가지고 있는 서로 다른 두 종류의 박막을 나노 두께로 적층하면, 그 경도값이 각각의 박막이 나타내는 경도 값에 비해 50～100% 향상되었다는 현상이 보고된 바 있다. 이에 본 연구에서는 서로 다른 성질을 가지고 있는 재료들을 다층화 시켜 미세구조를 조절하여 경도값과 절삭성능의 향상을 이루고자 하였다. 절삭공구에 나노 다층막 질화물 코팅을 적용하여 각각의 재료에 대한 미세구조 변화에 따른 초격자 형성으로 기계적 성능과 절삭성능의 변화를 관찰하고자 하였다. 이러한 질화물계 나노 다층막 형성에 대한 재료의 선택은 격자상수와 결정구조를 고려하여 각각의 A, B층이 일치된 격자상수와 같은 결정구조를 갖게 되는, 즉 초격자 형성에 유리한 특성을 갖는 재료를 선택 하였다. 질화물계 나노 다층막으로 Ti0.33Al0.67N-CrN과 CrN-AlN 다층막을 UBM sputtering 증착법을 이용하여 초경(WC-Co)인서트(insert)위에 증착하였다. 증착변수인 지그(Jig) 회전속도를 조절하여 일정한 두께 범위 내에서 주기별 다층막을 증착 시켰으며, 주기의 두께에 따른 초격자 형성과 경도 값, 절삭성능을 관찰 하였다. 이러한 결과로 다층막의 주기 두께에 따라 달라지는 경도값을 관찰하였으며, 특정 주기에서는 기존의 상용화된 단일박막이 코팅된 제품에 비해 절삭 성능 면에서 보다 향상된 성능을 보였다. |
| 저자 | 임희열1, 박종극2, 최두진1, 백영준2 |
| 소속 | 1연세대, 2한국과학기술(연) |
| 키워드 | 질화물; 다층막; 초격자; 경도; 절삭성능 |
