• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.3 s.274
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• pp.171-177
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• 2005

The effect of variation in particle size of WC and Co powder on the properties of WC-Co alloys was investigated. WC and Co powders having different particle sizes were used in the fabrication of $WC-10\;wt\%$Co composites. High hardness and low fracture toughness alloy was obtained with the decrease in WC particle size regardless of Co particle size. It was newly found in this investigation that the initial particle size of Co as well as WC had a great role in the microstructure and properties of WC-Co hard materials. The average grain size and fracture toughness of WC-Co alloys using same WC powder size increased and their hardness decreased with the use of relatively finer Co binder.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.20 no.5
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• pp.438-444
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• 2000

The prediction of mechanical properties for WC-Co alloys by evaluation of coercive force and magnetic saturation were studied in relation to their microstructure. The WC-8%Co alloys were prepared using different WC particle size, carbon content and various sintering temperature by PM process. The magnetic properties such as coercive force and magnetic saturation of sintered WC-Co alloys were critically dependent upon their final composition and microstructure. Slight changes of carbon contents and small variation of WC grain size result in marked changes of magnetic properties, hardness and transverse rupture strength of sintered WC-Co alloys. It was found that the coercive force and hardness were increased by fine WC grain size of sinterd alloys, and the coercive force was proportional to hardness. With decreasing total carbon content below the stoichiometric value in WC-8%Co alloys the volume fraction of $\eta$ phase increased steadily, while the magnetic saturation and transverse rupture strength decreased. The magnetic saturation was inversely proportional to the coercive force of WC-Co alloys.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.255-255
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• 2013

WC-Co 초경합금은 실온경도, 고온경도, 강도, 내마모, 내충격 등 기계적 특성이 우수하여 공구재료, 절삭공구 및 고압용 부품 등 다양한 응용분야를 가지고 있으며 WC-Co 분말 코팅같은 경우 항공분야, 일반 공업 분야에 내마모 특성 및 내열특성 향상을 위한 코팅용 소재로서 활용되어 지고 있다. 활용분야가 넓은 WC-Co 초경합금의 제조방법은 WC, Co 분말을 혼합하여 약 900도에서 1차 예비소결 후 원하는 형상 가공 후 약 1,300~1,600도에서 2차 소결을 진행한다. 지금 현재 초경분말의 조성, 크기와 같은 변수들에 따른 초경합금의 기계적 특성 변화에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 WC-Co 분말의 소결 특성을 향상시키고자 Planetary ball mill 장비를 활용하여 볼 밀링 공정을 진행하였고 Spark plasma sintering 장비를 활용하여 빠른 소결을 진행하였다. WC-Co 분말의 미세구조, 입도, 조성 및 분산의 변화를 관찰하기 위해 볼 밀링 전, 후 분말을 분석하였고 제조된 분말의 소결 특성을 확인하기 위해 상용화 된 WC-Co 분말의 소결 특성과 비교 평가하였다. 분석 결과 볼 밀링 공정 후 분말은 약 15 ${\mu}m$에서 4.4 ${\mu}m$로 미세해지는 것을 확인하였고 밀링 후 분말로 초경합금을 제작하였을 때 기존 상용화 초경합금제작 온도보다 약 100~400도 낮아지면서 경도 값은 약 20% 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.9
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• pp.612-618
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• 2000

The WC/WC grain boundary structure and intergranular segregation in WC-Co and WC-VC-Co cemented carbides were investigated by high-resolution transmission electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy in order to elucidate whether contiguous boundaries were present or not at the atomic level. Some grain boundaries were separated by liquid phase, while others were contiguous at the atomic level. Cobalt was found to be segregated to WC/WC grain boundaries in WC-Co. Cobalt and vanadium were co-segregated to grain boundaries in WC-VC-Co. The segregation width in both materials was about 6 nm. These results suggest that the vanadium present in contiguous boundaries acts as an effective barrier to the migration of boundaries during sintering and annealing. This could explain the grain growth inhibiting mechanism of VC added to WC-Co.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.22-22
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• 2001

전통적으로 초경합금은 무라까미 용액에서 에칭하거나 묽은 염산에 넣고 끓이는 방법에 의해 그 밋구조를 관찰하였다. 그러나 carbide 입자가 suvmicron 크기인 초경합금에서는 전통적인 에칭 방법으 에칭 후에도 입자/기지상, 입자/입자 입계를 동시에 구분시킬 수 있는 SEM 사진을 얻을 수 없다. 본 연구에서는 submicron 크기 초경합금의 고배율 SEM 사진을 얻을 수있는 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 새로운 에칭 용액을 개발하였다. 경명의 submicron 크기 WC-Co 시편을 샐운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)에 넣고 약 6$0^{\circ}C$에서 약 12분 동안 에칭하였다. 에칭에 의해 Co 기지상은 빠르게 제기(dissolution)되었고, 동시에 표면의 WC 입자들은 각각의 결정학적 방향에 따라 천천히(slowly) 다른 속도로 부식(sissolution)되었다. 고배율 SEM을 관찰한 결과 WC/기지상 계면과 WC/WC 입계가 명화갛게 관찰되었다. WC 입자의 성장을 억제시키는입자성장 억제제(Cr3C2, TaC,VC)가 첨가된 WC Co 초경합금을 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)에 넣고 약 6$0^{\circ}C$에서 약 12분동안 에칭하였다. 매우 작은 입자를 갖는 미세구조임에도 불구하고 고배율 SEM에서 WC/기지상 계면과 WC/WC 입계가 명확하게 관찰되었다. 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)에서 Co 기지상이 빠르게 제거되는 것은 산 (acid)인 HNO3)에서 금속인 Co가 쉽게 녹기 때문이다. 동시에 WC 입자들이 각각 다른 속도로 에칭 된 것은 강력한 산화제인 H2O2가 각각의 WC입자 표면에 얇은 텅스텐 산화물 층을 형성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.

• Resources Recycling
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• v.31 no.4
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• pp.19-25
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• 2022

In this study, tungsten carbide (WC) powder was prepared using a novel recycling process for hard metal sludge that does not use ammonium paratungstate. Instead of ammonia, acid was used to remove the sodium and crystallized tungstate, resulting in the formation of tungstic acid (H₂WO₄). The WC powder was successfully synthesized by the carbothermal reduction of tungstic acid through H₂O decomposition, reduction of WO₃ to W, and formation of WC. The carbon content and holding time at the carbothermal reduction temperature were optimized to remove free carbon from the WC powder. As a result, most of the free carbon in the WC powder prepared from sludge was removed, and the content of free carbon in the synthesized WC powder was lower than that in commercial WC powder. Moreover, the crystallite size of WC prepared from H₂WO₄ was much smaller than that of commercial micron-sized WC powder produced from APT. The small crystallite size of WC induces grain growth during the sintering of the WC-Co composite; thus, a WC-Co composite with large WC grains was fabricated using the WC powder prepared from H₂WO₄. The large WC grains affected the mechanical properties of the WC-Co composite. Further, due to the large grain size, the WC-Co composite fabricated from H₂WO₄ exhibited a higher toughness than that of the WC-Co composite prepared from commercial WC powder.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2006.11a
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• pp.28.2-28.2
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• 2006

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.102-111
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• 1997

This paper deals with the machinability based on turning of WC-Co allows with the coated and the sintered diamond tools. The main conclusions obtained are as follows. (1) When machining WC-10%Co alloy, the flank wear of sintered diamond tool increases more largely with the increase of cutting speed in comparison with coated diamond tool. The tool wear decreases with the increase of the grain size and nose radius of sintered diamond tool. (2) When machining WC-20%Co alloy, the tool wear and cutting force decrease with the decrease of rake angle. Their exists a certain cutting speed range to exhibit the smallest tool wear in machining the WC-20%Co alloy, and this critical cutting speed becomes higher by 2 times in the case of coated diamond tool compared with sintered diamond tool. (3) The machinability becomes better with the increase of Co content. The effects of cutting speed and feed rate on the roughness of machined surface become smaller with the increase of Co content.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.8 no.2
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• pp.105-114
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• 1994

초경합금은 기계적 성질이 다른 WC의 분상상과 Co의 결합상으로 구성되어 있다. 만일 이합금이 거시적으로 균일하게 변형을 하면, 각 상들은 이들의 응력상태에 따라 다르게 변형될 것이다. 따라서 WC-Co 합금의 변형특성과 강화기구를 명확히 알기 위해서는 각상의 미시적 변형과 파괴기구를 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 시편에 굽힘하중을 가하여, X선 회절로 분산상인 WC상 및 결합상인 Co상의 X선적 탄성정수와 응력정수를 측정하였다. WC-Co합금중의 WC상과 Co상의 상응력은 WC(112)면과 CO(311)면의 회절로서 결정하였다. 그리고 이 상응력들을 복합법칙의 적용가능성에 대하여 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2002.10a
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• pp.25.2-25
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• 2002