• Title/Summary/Keyword: 입자분산 금속복합재료

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Manufacturing and Characterization of SiC/AI Metal Matrix Composite by Modified Gas Metal Arc Welding Process ; Manufacturing and Microstructure (개조된 GMA용접공정을 이용한 SiC/AI 복합재료의 제조 및 특성)

  • Kim, Gwang-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.11
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    • pp.1090-1098
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    • 1996
  • 개조한 가스 금속 아아크 용접공정을 이용하여 SiC/AI 금속기 복합재료를 제조하고 그 특성을 조사하였다. AI 모재위에 강화입자의 크기와 부피분율을 변화하여 다양한 SiC/AI 복합재료층을 제조하였고, 만들어진 복합재료층의 특성은 미세조직관찰과 미소경도시험을 통하여 이루어졌다. 복합재료층의 두께는 약 7-8mm로 측정되었고 균일한 강화입자의 분포도를 얻을 수 있었다. 분산입자의 부피분률은 Ar가스의 유량에 의하여 조절하였고 분산입자의 부피분률이 증가하고 크기가 작아짐에 따라 기지의 수지상 응고조직은 더욱 미세화되었다. 복합재료의 부피경도는 분산입자의 부피분률이 감소함에 따라 낮아졌으나 입자 크기에는 크게 변화가 없는 것으로 나타났다.

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Mechanical Properties and Wear Performance of the Al7075 Composites Reinforced with Bimodal Sized SiC Particles (이종입자 강화 SiC/Al7075 금속복합재료의 압축특성 및 마모특성 연구)

  • Lee, Donghyun;Cho, Seungchan;Kim, Yangdo;Lee, Sang-Kwan;Lee, Sang-Bok;Jo, Ilguk
    • Composites Research
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    • v.30 no.5
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    • pp.310-315
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    • 2017
  • In this study, we have investigated microstructure, mechanical properties and wear characteristic of aluminum metal matrix composites with a high volume fraction and uniformly dispersed SiC particles which produced by a liquid pressing process. The volume fraction of bimodal SiC/Al7075 composite was 12% higher than that of the monomodal SiC/Al7075 composite and a compressive strength is increased about 200 MPa. As a result of the abrasion test, the wear width and depth of the bimodal SiC/Al7075 composite were $285.1{\mu}m$ and $0.45{\mu}m$, respectively. The coefficient of friction of bimodal SiC/Al7075 was 0.16.

Reheating Process of Metal Matrix Composite for Thixoforming (Thixoforming을 위한 금속복합재료의 재가열 공정)

  • 안성수;강충길;조형호
    • Composites Research
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    • v.13 no.4
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    • pp.19-32
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    • 2000
  • The fabrication process of particulate metal matrix composites(PMMCs) with homogeneous distribution of reinforcement and reheating for thixoforming has been studied. Both of eletro-magnetic stirring and mechanical stirring were used to fabricate particulate metal matrix composites(PMMCs) for variation of particle size. The electrical and mechanical processing conditions for fabricating PMMCs are also suggested. For thixoforming of PMMCs, fabricated bi1lets are reheated by using the designed optimal coil with as function of length between PMMC billet and coil surface, and coil diameter and billet. The effect of reinforcement distribution according to variation of billet temperature were investigated with solid fraction theory with a function of matrix alloy and volume fraction of reinforcement.

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Influence of Sintering Atmosphere on Microstructure and Fracture Strength of Hot-pressed $Al_2O_3$/Cu Nanocomposites (열간가압소결한 $Al_2O_3$/Cu 나노복합재료의 미세조직 및 파괴강도에 미치는 소결분위기의 영향)

  • 오승탁;강계명;최종운
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.222-222
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    • 2003
  • 나노크기 금속입자가 분산된 세라믹 나노복합재료는 향상된 기계적 특성과 함께 독특한 전기적, 자기적 특성을 보여주어 새로운 기능성 재료로의 응용가능성을 갖고 있다. 그러나 소결 중의 반응이나 입자성장 등으로 형성된 반응상 또는 조대한 입자상이 세라믹 기지의 입계 등에 존재한다면, 나노크기 금속상 분산에 의한 기계적 특성의 향상과 독특한 기능성 부여라는 장점들이 없어지게 된다. 따라서 요구되는 특성을 구현할 수 있는 금속분산 나노복합재료의 제조를 위해서는 미세조직 제어를 위한 최적의 제조공정 확립과 미세조직과 특성 등의 관계에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 기지상으로 A1$_2$O$_3$를, 분산상으로는 저융점 금속이며 일반적인 A1$_2$O$_3$의 가압소결시에 (약 140$0^{\circ}C$) 액상으로 존재하는 금속 Cu를 선택하여 조성이 5 vol% Cu가 되도록 복합재료를 제조하였다. $Al_2$O$_3$와 CuO 원료분말들은 습식 및 건식 볼 밀링을 통하여 균일한 분말혼합체로 제조되었다. 혼합분말은 열간가압소결기 내에 장입한 후 35$0^{\circ}C$에서 30분 동안 H$_2$가스를 흘려주며 CuO를 Cu로 환원 처리하였다. 계속해서 H$_2$분위기를 유지하며 승온한 후, 각각 1000-145$0^{\circ}C$에서 분위기를 Ar 으로 치환하였다. 소결은 145$0^{\circ}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.

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Microstructure and Wear Characteristics of TiC-SKD11 Composite Fabricated by Liquid Pressing Infiltration Process (용융가압함침 공정으로 제조한 TiC-SKD11 복합재료의 미세조직 및 내마모 특성)

  • Cho, Seungchan;Jo, Ilguk;Lee, Sang-Kwan;Lee, Sang-Bok
    • Composites Research
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    • v.30 no.3
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    • pp.209-214
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    • 2017
  • Titanium carbide (TiC) reinforced SKD11 matrix composites were successfully fabricated by a novel liquid pressing infiltration process. Microstructure, mechanical properties, and wear characteristics of the fabricated 60 vol% TiC-SKD11 composite are analyzed. The composite exhibits superior mechanical properties, such as hardness and compressive strength with 24% lower density as compared with SKD11. Improved wear resistance of the TiC-SKD11 composite originates from uniformly reinforced TiC having strong interfacial bonding strength between TiC/SKD11 interface.

A Characteristics of Al Matrix Composites Prepared by Rheo-compocasting and Squeeze Casting (Rheo-compocasting과 Squeeze casting법에 의해 제조된 AI기 복합재료의특성)

  • Seo, Yeong-Sik
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.12
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    • pp.1199-1212
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    • 1996
  • 본 연구는 주조성, 내압성, 내열성 등이 우수하여 군용 및 민수용 기계소재로 이용되고 있는 AI-Si-Mg계 AC4C 합금에 세라믹(AI2O3, AI2O3-TiC)을 강화시키는 복합재료제조에 관한 기초연구의 일환으로 수행하였다. 연구내용은 세라믹 강화재의 젖음성을 높이기 위하여 수소환원법에 의한 AI2O3입자의 Ni 피복과 기존의 프리폰 제조방법보다 간단하고 경제적인 자전연소합성법에 의해 AI2O3-TiC 다공성 pellet을 제조하여, 이들 강화재와 AC4C 기지금속을 이용하여 고대-compocasting 및 squeeze casting법으로 복합재료를 제조하고 미세조직, 계면생성물, 기계적 성질, 내마멸성 등의 특성을 조사하였다. 고대-compocasting법에 의해 제조된 AI2O3Ni 입자 강화 복합재료에서 강화재들은 응집체로 존재하지 않고 비교적 균일하게 분산되었고 AI2O3-TiC 강화재를 이용하여 squeeze casting으로 가압주조 하므로써 기지금속과 강화재의 젖음성이 향상되었다.

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Wear and Mechanical Properties of B4C/Al6061 Composites Fabricated by Stir Casting and Rolling Process (교반주조 및 압연공정으로 제조된 B4C/Al6061 금속복합재료의 마모 및 기계적 특성 연구)

  • Lee, Donghyun;Oh, Kanghun;Kim, Junghwan;Kim, Yangdo;Lee, Sang-Bok;Cho, Seungchan
    • Composites Research
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    • v.33 no.5
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    • pp.241-246
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    • 2020
  • In this study, aluminum (Al) alloy matrix composites in which B4C particles were uniformly dispersed was manufactured through stir casting followed by hot rolling process. The microstructure, mechanical properties, and wear resistance properties of the prepared composites were analyzed. The composite in which the 40 ㎛ sized B4C particles were uniformly dispersed increased the tensile strength and improved wear performance as the volume ratio of the reinforcement increased. In the case of the 20 vol.% composite, the tensile strength was 292 MPa, which was 155% higher than that of the Al6061. As a result of the wear resistance test, the wear width and depth of the 20 vol.% B4C/Al6061 composites were 856 ㎛, and 36 ㎛, and the friction coefficient was 0.382, which were considerably superior to Al6061.

Characterization of TiC/Mg Composites Fabricated by in-situ Self-propagating High-temperature Synthesis followed by Stir Casting Process (자전연소합성법 및 교반주조 공정으로 제조된 TiC/Mg 금속복합재료의 특성연구)

  • Lee, Eunkyung;Jo, Ilguk
    • Composites Research
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    • v.33 no.5
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    • pp.256-261
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    • 2020
  • In this study, the ignition temperature of the Al-Ti-C reaction system, the microstructure and the mechanical properties of the TiC/Mg composite which produced by the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) followed by stir casting process were investigated. Mg based composite with uniformly dispersed 0, 10, 20, and 30 vol.% TiC were fabricated, and higher volume fraction of TiC reinforced composite showed superior compressive strength and wear resistance as compared with Mg matrix. It is attributed to the less contamination, defects, impurities in TiC/Mg composite by the in-situ SHS yield effective load transfer from the matrix to the reinforcement.