• 제목/요약/키워드: Titanium carbide metal matrix composites

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탄화 티타늄 금속기 복합재의 드릴가공 특성에 대한 경험적 고찰(1) (An Empirical Study on Drilling Characteristics of Titanium Carbide Metal Matrix Composites (1))

  • 이정근
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.445-449
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    • 2006
  • The experimental data from the central composite design runs were utilized for mathematical models far the drilling characteristics containing linear, quadratic and interactive effects of the parameters such as volume fraction of TiC in the composites, drill speed, feed rate and drill diameter. The models were developed via stepwise selection where the insignificant effects were removed using t-test. The models were subjected to optimization of maximizing drill life and satisfying the other constraints.

용융가압함침 공정으로 제조된 고체적률 TiC-Inconel 718 금속복합재료의 미세조직 및 특성 (Microstructure and Properties of TiC-Inconel 718 Metal Matrix Composites Fabricated by Liquid Pressing Infiltration Process)

  • 조승찬;이영환;고성민;박현재;이동현;신상민;조일국;이상복;이상관
    • Composites Research
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    • 제32권3호
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    • pp.158-162
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    • 2019
  • 본 연구에서는 용융가압함침 공정을 이용하여 고체적률의 TiC 입자가 균일 분산된 Inconel 718 금속복합재료를 제조하고, 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 약 55 vol%의 TiC가 균일하게 분산된 TiC-Inconel 718 복합재료를 제조함으로써 Inconel 718 대비 우수한 경도 및 압축강도 특성을 나타내었으며, 이는 기지에 고용된 합금원소인 Mo 및 Nb이 TiC 강화재 내부로 확산 고용되어 우수한 계면 특성을 가지는 core-rim 구조의 TiC 형성에 의한 것으로 판단된다.

탄화 티타늄 금속기 복합재에 대한 상대재의 마모거동 (Abrasiveness Behavior of Counterpart Sliding Against Titanium Carbide Based Metal Matrix Composite)

  • 이정근
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.450-454
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    • 2006
  • Wear of steel plate was measured during unlubricated sliding against TiC composites. These composites consist of round TiC grains and steel matrix. TiC grain itself exhibits low surface roughness and round shape, which does not bring its counterpart into severe damage from friction. In our work a classical experimental design was applied to find out a dominant factor in counterpart wear. The analysis of the data showed that only the applied load has a significant effect on the counterpart wear. Wear rate of counterpart increased non-linearly with applied load. Amount of wear was discrepant from expectation of being in proportion to the load by analogy with friction force. Our experimental result from treating matrix variously revealed bimodal wear behavior between the composites and counterpart where a mode seems to result from the special lubricant characteristic of TiC grains, and the other is caused by metal-to-metal contact. The two wear mechanisms were discussed.

분말야금공정으로 제조된 TiC/steel 금속복합재료의 미세조직 및 기계적 물성 연구 (A Study on Microstructure and Mechanical Properties of TiC/Steel Composites Fabricated by Powder Metallurgy Process)

  • 이지혜;조승찬;권한상;이상관;이상복;김대하;김정환
    • Composites Research
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    • 제34권5호
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    • pp.311-316
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    • 2021
  • 본 연구에서는 3 wt.%, 10 wt.% Cr이 함유된 Fe-합금 분말을 기지 금속으로 하여 분말야금공정을 통해 TiC/steel 금속복합재료를 제조하였다. 이후 복합재료의 기계적 물성에 미치는 열처리의 영향을 고찰하고자, 어닐링 열처리 및 칭-템퍼링 열처리를 실시하였다. 인장, 압축 그리고 항절력 시험과 미세조직 분석을 통하여 Cr 함량 및 열처리 조건에 따른 미세조직의 변화와 구조적 강도 변화의 연관성을 고찰하였다. 10 wt.% Cr을 함유한 TiC/steel의 경우, TiC/steel 계면에서 형성된 조대한 Cr carbide의 영향으로 상온 인장강도 및 항절력이 크게 저하하였다. 이에 반해 압축강도에서는 Cr이 3 wt.%, 10 wt.% 함유된 TiC/steel 복합재료 모두 Cr carbide의 유무와 관계없이 어닐링 열처리 시편에 비해 칭-템퍼링 열처리 후 약 4 GPa에 달하는 높은 압축강도를 보였다.

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

  • 조승찬;조일국;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제30권3호
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    • pp.209-214
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    • 2017
  • 본 연구에서는 용융가압함침 공정을 통해 고체적율의 TiC 입자가 균일 분산된 SKD11 금속복합재료를 제조하고, 미제조직, 기계적 특성 및 내마모 특성에 대해 분석하였다. 약 60 vol%의 TiC가 균일하게 분산된 TiC-SKD11 복합재료를 제조함으로써 SKD11 대비 약 24% 경량화에 성공하였고 경도 및 압축항복강도는 증가하였다. 내마모 시험 결과 복합소재의 우수한 내마모 특성을 확인하였으며, 이는 높은 경도를 가지는 TiC 입자가 SKD11 기지와 강한 계면 결합력을 가지면서 높은 체적율로 존재함으로 인한 분산강화 효과와 TiC에 의한 SKD11의 산화 억제가 원인으로 판단된다.

용융가압함침공정을 이용한 세라믹 입자 강화 철강복합재료의 제조성 검증 (Fabrication of Ceramic Particulate Reinforced Steel Composites by Liquid Pressing Infiltration Process)

  • 조승찬;이영환;고성민;박현재;이동현;신상민;조일국;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.117-121
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    • 2018
  • 본 연구에서는 용융가압함침 공정을 이용하여 TiC, $TiB_2$, $Al_2O_3$ 세라믹 입자가 분산된 SUS431 금속복합재료를 제조하고 미세조직을 분석하여 세라믹 입자에 따른 제조성에 대해 검토하였다. 젖음성이 나쁜 $Al_2O_3$의 경우 내부에 결함이 다수 존재함을 알 수 있었으며, $TiB_2$ 및 TiC 입자 강화 복합재의 경우 상대적으로 결함이 적고 강화재가 균일 분산되었음을 확인하였다. 특히, TiC-SUS431 복합재료의 경우 TiC와 Fe계 기지합금의 우수한 젖음성 및 용융가압함침공정 적용으로 우수한 계면 특성을 가지며 결함이 적고 균일한 미세조직을 가지는 것을 확인하였다.

용융가압함침공정으로 제조된 TiC 세라믹 입자 강화 철강복합재의 염수환경에서의 부식 특성 (Corrosion Behaviors of TiC Ceramic Particulate Reinforced Steel Composites Fabricated by Liquid Pressing Infiltration Process in Salt Water Environment)

  • 이영환;고성민;신상민;조승찬;김양도;김정환;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제33권5호
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    • pp.251-255
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    • 2020
  • 본 연구에서는 용융가압함침공정을 이용하여 제조된 TiC 세라믹 입자강화 철강복합재를 제조하고 상용구상흑연주철과 비교를 위하여 미세조직 분석 및 경도 등 기초물성과 선박 해양 분야등의 적용가능성 검토를 위하여 염수환경에서의 부식 특성에 관한 연구를 진행하였다. 염수환경에서의 부식특성 비교 결과 구상흑연주철 대비 부식전위와 부식전류밀도 모두 낮은 값을 나타내었고, 낮은 연간부식률을 통하여 TiC-Fe 금속복합재의 내식성이 더 뛰어난 것을 확인하였다.

Microstructural evolution and mechanical properties of TiC-Mo2C-WC-Ni multi-component powder by high energy ball milling

  • Jeong-Han Lee;Hyun-Kuk Park
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제22권5호
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    • pp.590-596
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    • 2021
  • The widespread use of TiC-based cermets as cutting tools, thin-film, ultracapacitors, nozzles, and bearings is primarily due to exhibit combination of excellent mechanical properties such as low density, high hardness, and stiffness. The TiC cermets were synthesized by high energy ball milling, which includes binder metal (Ni), carbides (WC and Mo2C), wherein the present study focus on the relationship between the core-rim structure, phase constitution, and mechanical properties. Here, using in situ TEM, we clearly observed the behavior of adjacent core-rim formation from the solid-phase reaction with grain refinement of the TiC phase control of both the milling time and lattice formation. Also, we proposed that mechanically alloyed core-rim structure can affect oxidation resistance of TiC-Mo2C-WC-Ni cermets strongly related to activation energy attributed to TiC particle size. The mechanical properties of TiC-Mo2C-WC-Ni cermets suggest the hardening effect is not considered only grain refinement, but rather is solid solution strengthening and particle-dispersion hardening. The present study paves the relation to the formation behavior of both TiC hard phase and core-rim structure due to the mechanical powder synthesis of novel TiC-based cermets.