한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.568-569
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2006
The use of the nickel free, high nitrogen stainless steel powder and nitriding during sintering of iron based materials have been shown as an alternative way to the conventional PM stainless steels containing nickel. Nitrogen as an alloying element for iron improves in an effective way the properties of sintered alloyed steels. The powder metallurgy route is a suitable way to introduce nitrogen into these alloys and, in particular, to produce high nitrogen (close to the solubility limit) stainless steels. The paper presents and discusses the nitriding behavior of nickel-free stainless steels produced by powder metallurgy method. Alloyed melt was atomized by nitrogen and in this way nitrogen was introduced into the powder. Further nitriding occurred during sintering in a nitrogen atmosphere. For comparison, compacts having the same composition as an alloyed powder were produced from elemental powders mixture. Sintering-nitriding behaviour of investigated materials has been controlled by dilatometry, chemical and X-Ray phase analysis and metallography. Mechanical properties of sintered compacts were also measured.
As wrought stainless steel, sintered stainless steel (STS) has excellent high-temperature anti-corrosion even at high temperature of $800^{\circ}C$ and exhibit corrosion resistance in air. The oxidation behavior and oxidation mechanism of the sintered 316L stainless was reported at the high temperature in our previous study. In this study, the effects of additives on high-temperature corrosion resistances were investigated above $800^{\circ}C$ at the various oxides ($SiO_2$, $Al_2O_3$, MgO and $Y_2O_3$) added STS respectively as an oxidation inhibitor. The morphology of the oxide layers were observed by SEM and the oxides phase and composition were confirmed by XRD and EDX. As a result, the weight of STS 316L sintered body increased sharply at $1000^{\circ}C$ and the relative density of specimen decreased as metallic oxide addition increased. Compared with STS 316L sintered parts, weight change ratio corresponding to different oxidation time at $900^{\circ}C$ and $1000^{\circ}C$, decreased gradually with the addition of metallic oxide. The best corrosion resistance properties of STS could be improved in case of using $Y_2O_3$. The oxidation rate was diminished dramatically by suppression the peeling on oxide layers at $Y_2O_3$ added sintered stainless steel.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.552-553
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2006
The present study investigates the behavior of the sintering and hardness of stainless steel samples reinforced with NbC and TaC. Matrixes of pure stainless steel were compacted with addition of up to 3% wt NbC or TaC in a cylindrical die of steel $(\phi\;=\;5,0\;mm)$ at 700 MPa and sintered in an electrical resistance furnace under argon atmosphere. The sintered samples were characterized by density and hardness measurement, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The preliminary results show that the size and distribution of carbides influence in the sintering and hardness of the sintered samples.
A study has been made about the effects of powder content, reaction temperature, reaction time, and stirring speed on the preparation of the stainless steel(STS) 304L powders plating with copper by an electroless plating method. The behavior of corrosion resistance of the sintered STS-Cu composite powders was also investigated by the salt spraying test The electroless plating technique was an effective method to manufactur the copper-uniform plating composite powders, the corrosion resistance of this sintered specimen was improved bysuppressing Cr precipitates on grain boundaries in the sintered compacts of composite powders.
In this study, in order to fabricate sintered dental implant, the effects of HA, Ti and TiN on corrosion and biocompatibility, cell toxicity, osseointegration of electroless Cu-plated and sintered stainless steel implant were investigated using various characteristics. The effects of Ti/TiN/HA coating on the interface activation and surface characteristics of sintered stainless steels(SSS) by electron-beam physical vapor deposition(EB-PVD) method have been studied. Stainless steel compacts containing 2, 4, and 10 wt%Cu were prepared by electroless Cu-plating method which results in the increased homogenization in alloying powder. The specimens were coated with HA, Ti and TiN with few $\mu\textrm{m}$ thickness respectively by EB-PVD method. The microstructures and phase analysis were conducted by using SEM. Biocompatibility were investigated in experimental dog. The corrosion behaviors were investigated using potentiosat in 0.9% NaCl solution and corrosion surface was observed using SEM and XPS.
$5{\sim}150{\mu}m$의 오스테나이트계 304(Fe-18%Cr-12%Ni) 및 316L(Fe-18%Cr-13%Ni-2.4%Mo)미립 분말을 사용하여 소결 특성을 평가한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다 (1) 3.6ks의 소결 시간으로는 어느 경우에 있어서나 소결조건에 관계없이 소결체의 상대밀도는 $95{\sim}98%$에서 포화하여 완전 치밀화된 소결체를 얻을 수 없었다. (2) $5{\mu}m$분말을 진공소결 하였을 경우, ts=57.6ks에서 거의 완전 치밀화된 소결체가 얻어졌다. (3) 소결 분위기에 상관없이 304 및 316L소결체에는 $0.5{\sim}0.6%$정도의 산소가 잔류하였다. (4) 진공 소결의 경우, 탄소분 첨가에 의해 소결체의 잔류 산소량은 무첨가 소결체에 비하여 0.375이상 감소하였고, 조직적으로도 산화물은 거의 관찰되지 않았다. 또한 탄소 첨가는 소결체의 밀도 향상 효과로 작용하여 목적하는 완전 치밀화된 고성능 소결체를 제조하는 것이 가능하게 되었다.
MATERIAL AND PROCESS VARIABLES THAT STRONGLY AFFECT THE CORROSION RESISTANCE OF PA4 STAINLESS STEELS, INCLUDE : ALLOY COMPOSITION, POWDER CLEANLINESS, NITROGEN, OXYGEN AND GARBON CONTENTS, CHROMIUM DEPLETION DUE TO SURFACE EVAPORATION AND SINTERED DENSITY. THE OPTIMUM PROCESS PARAMETERS FOR DELUBRICATION AND SINTERING THAT RESULT IN LOWEST LEVELS OF NITROGEN, OXYGEN AND CARBON AND MINIMUM LEVELS OF CHROMIUM DEPLETION WILL BE PRESENTED, FOR A NUMBER OF AUSTENTIC AND FERRITIC STAINLESS STEELS. THE EFFECT OF SINTERED DENSITY ON THE CORROSION RESISTANCE OF BOTH AUSTENITIC AND FERRITIC GRADES OF STAINLESS STEEL WILL ALSO BE COVERED.
Chang, Si Young;Oh, Sung-Tag;Suk, Myung-Jin;Hong, Chan Seok
한국분말재료학회지
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제21권2호
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pp.97-101
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2014
The 304 stainless steel powders were prepared by high energy ball milling and subsequently sintered by spark plasma sintering, and the microstructural characteristics and micro-hardness were investigated. The initial size of the irregular shaped 304 stainless steel powders was approximately 42 ${\mu}m$. After high energy ball milling at 800 rpm for 5h, the powders became spherical with a size of approximately 2 ${\mu}m$, and without formation of reaction compounds. From TEM analysis, it was confirmed that the as-milled powders consisted of the aggregates of the nano-sized particles. As the sintering temperature increased from 1073K to 1573K, the relative density and micro-hardness of sintered sample increased. The sample sintered at 1573K showed the highest relative density of approximately 95% and a micro-hardness of 550 Hv.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.217-218
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2006
More and more applications or demands for machine parts etc are expected for AISI 440C (hereinafter referred to as "440C") Stainless Steel because of its characteristic features, i.e. high-strength as well as high-corrosion resistance. This research has enabled us to obtain sintered products with good quality even under a wide range of temperature by utilizing the pinning effect of NbC, improving the relevant sintering feature of 440C Stainless Steel in the MIM method.
For the austenitic stainless steel (304L) manufactured by metal injection molding(MIM), the effects of copper content and sintering temperature on the mechanical properties, antibacterial activities, corrosion resistance, and electric resistances were investigated. The specimens were prepared by injection molding of the premixed powders of water-atomized 304 L and Cu with poly-acetyl binders. The green compacts were prepared with various copper contents from 0 to 10 wt.% Cu, which were debound thermally at 873 K for 7.2 ks in $N_2$gas atmosphere and subsequently sintered at various temperatures from 1323 K to 1623 K for 7.2 ks in Ar gas atmosphere. The relative density and tensile strength of the sintered compacts showed the minimum values at 5 and 8 wt.% Cu, respectively. Both the relative density and the tensile strength of the specimen with 10 wt.% Cu sintered at 1373 K showed the highest values, higher than those of copper-free specimen. Antibacterial activities investigated by the plastic film contact printing method for bacilli and the quantitative analysis of copper ion dissolved in water increased as the increase of the copper content to stainless steels. It was also verified by the measurement of pitting potential that the copper addition in 304 L could improve the corrosion resistance. Furthermore the electric conductivity increased with the increase of copper content.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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