분말야금법으로 제조된 고속도공구강의 미세조직 및 기계적 특성

목차

1. 서 론

2. 실험방법

3. 실험결과 및 고찰

3. 1. 가스분무된 분말의 특성

3. 2. As-HIPed 빌렛의 미세조직

3. 3. 열처리 후의 미세조직

3. 4. 기계적 성질

4. 결 론

5. 참고문헌

본문내용

탄화물과 공정 M6C, M2C 등이 있으며, MC 탄화물은 셀내부나 셀경계부에 분포하고 M6C와 M2C탄화물은 셀 경계나 수지상 경계부분에 미세하게 분포한다.
2) As-HIPed 빌렛의 미세조직은 구형의 pre-powder 조직으로 구성되어 있었으며, pre-powder 주변을 따라 다소 조대한 탄화물이 일렬로 배열되어 있었다. 그리고 T15, ASP30, Rex20 빌렛의 미세조직을 구성하는 pre-powder 내에서는 탄화물들이 분무주조시 형성된 셀이나 수지상 조직을 따라 분포하고 있었으나, 10V와 Rex25 빌렛의 pre-powder 내에서는 수지상 조직이 관찰되고 있지 않았으며 균일한 탄화물 분포를 보여주고 있었다.
3) As-HIPed 빌렛의 열처리 조직에서는 구형의 pre-powder 조직이 많이 제거되었다. 그리고 pre-powder 내부에서는 셀이나 수지상 조직이 거의 관찰되지 않았으며, 균일한 탄화물 분포를 보여주었다. 그러나 pre-powder 경계부에서는 일렬로 배열되어 있는 조대한 2차상이 관찰되었으며, 이는 Mn 이나 S와 같은 불순물에 의한 것으로 추정된다. 따라서 조직의 균일화를 위해서는 불순물 제어가 요구된다.
4) As-HIP 상태에서 경도를 측정한 결과, Rex20과 Rex25 빌렛의 경도값은 T15, ASP30, 10V에 비해 두배정도 높았다. 이는 탄화물의 균일한 분포와 잔류 오스테나이트 양이 적기 때문인 것으로 사료된다. 또한 Rex20과 Rex25는 열처리 조건에 따른 경도변화가 거의 관찰되지 않아 상업적으로도 매우 유용할 것으로 평가되었다. 고속도강의 경도 향상을 위해서는 기지조직의 특성조절과 탄화물의 분포조절이 필수적이다.
5) 인성을 평가한 결과, 대부분의 합금에서 굽힘강도의 편차가 크게 관찰되었는데, 이는 합금내에 함유된 불순물의 영향인 것으로 평가되었다. 따라서 인성향상을 위해서는 탄화물이나 기지조직의 특성조절도 중요하지만, Mn 이나 S와 같은 불순물 편석에 의한 미세조직의 조절도 매우 중요하였다.
6) HIP공정으로 다섯 종류의 고속도강을 시험제작하여 분석한 결과, Rex20합금이 경도나 인성 측면에서 가장 우수하였다. 특히, 이 합금의 특성은 열처리 조건 변화에 민감하지 않았기 때문에 상업적 응용성 마저 견비하고 있는 것으로 평가되었다.
5. 참고문헌
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(9) K.S. Kumar, A. Lawley and M.J. Koczak : Metall. Trans., vol. 22A (1991) p. 2733.
Figure Captions
Table 1. Chemical composition of hot isostatic pressed high speed steels
Fig. 1. Surface microstructure of gas atomized ASP30 powder (a),
and cross sectional microstructures of T15 powder (b) and 10V powder (c)
Fig. 2. Optical micrograph of as-HIPed ASP30 billet
Fig. 3. As-HIPed SEM micrographs : a) T15, b)ASP30, c) Rex20, d) 10V, e) Rex25
Fig. 4. SEM micrographs of billets after heat treatment :
a) T15, b)ASP30, c) Rex20, d) 10V, e) Rex25
Fig. 5. Coarse 2nd phases around pre-powders after heat treatment :
a) 10V, b) magnified 10V, c) T15
Fig. 6. Hardness of as-HIPed billets
Fig. 7. Hardness of billets after heat treatment :
austenizing temperature (a) 1180oC and (b) 1220oC
Fig. 8. Bend strength of billets after heat treatment :
austenizing temperature (a) 1180oC and (b) 1220oC
Fig. 9. Normal fractographs of bended specimens : a) 10V, and b) T15 billet
Fig. 10. a) Fractograph of premature fractured 10V billet
b) and c) Magnified Fractographs of (a)

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