• Title/Summary/Keyword: wc-co

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Production of the ultra fine-composite powders of WC-Co and WC-Ni (초미립의 탄화 텅스텐-코발트와 탄화 텅스텐-니켈 복합분말의 제조)

  • 김병재;윤병하
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.26 no.2
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    • pp.87-107
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    • 1993
  • The grain size of the final products of WC-Co and WC-Ni composite powders is dependent on the size of the starting material and the conditions employed for the reduction and carburization. APT-Co and -Ni com-plex salts were prepared by the substitution reaction between ammonium ions in APT and the metal ions in Co(NO3)2 and Ni(NO3)2 solutions of different concentrations(0.1 to 0.7M) at $50^{\circ}C$ and the grain sizes of the com-plex salts was $0.54~0.76\mu\textrm{m}$. The complex which calcined the complex salts at $700^{\circ}$~80$0^{\circ}C$ for 60min. were 0.2~0.5$\mu\textrm{m}$. W-Co($5.92^{\circ}C$) and -Ni(6.95%) powders which reduced the complex oxides with H2d atmo-sphere(flow rate;600cc/min.) at $700^{\circ}$~$800^{\circ}C$ for 60min. were $0.5~0.6\mu\textrm{m}$. The mean grain sizes of WC-Co and WC-Ni composite powders which carburized both complex metals of W-Co and W-Ni at $800^{\circ}C$ for 60min. were $0.5~0.6\mu\textrm{m}$, and take place the coarsening of the grain above $800^{\circ}C$ and the optmium ratio of C3H8 and H2 was 0.2 for the control of the free carbon. The effect of Co contents on the particle sizes decreased from 0.4 to $0.25\mu\textrm{m}$ with increasing the content from 2.0 to 7.6w%. The activation energies on the reductions of oxides and the formations of carbides were as follows ; W-Co : Q = 8.7 kcal/mole, W-Ni : Q = 8.1 kcal/mole, WC-Co pow-der : Q = 17.8 kcal/mole, WC-Ni powder : Q = 16.6 kcal/mole.

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Comparison of HVOF Thermal Spray Coatings of T800 and WC-Co Powders

  • Cho, T.Y.;Yoon, J.H.;Kim, K.S.;Baek, N.K.;Song, K.O.;Youn, S.J.;Hwang, S.Y.;Chun, H.G.
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.39 no.6
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    • pp.295-301
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    • 2006
  • Hard chrome plating has been used in surface hard coating over 50 years both for applying hard coating and re-building of worn components. Hard chrome plating solution and mist pollute environment with very toxic $Cr^{6+}$(hex-Cr) known as carcinogen which causes lung cancer, High velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray coatings of WC base cermet and Co-alloy powders are the most promising candidates for the replacement of the traditional hard chrome plating. Surface properties, wear, and friction behaviors of micron size Co-alloy (T800) and micron size WC-l2Co (WC-Co) have been studied for the application as hard coatings. The temperature dependence of wear and friction behaviors of T800 and WC-Co have been investigated at the temperature of $25^{\circ}C$ and $538^{\circ}C$ for the application to high speed spindle.

Effect of TiCN/WC Ratio on Grain Shape and Grain Growth in the TiCN-WC-Co System (TiCN-WC-Co 계에서 TiCN/WC 비의 변화에 따른 입자모양과 입자 성장)

  • 이보아;강석중;윤덕용;김병기
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.29-29
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    • 2002
  • 공구강 등 산업용 재료로 널리 사용되는 카바이드 계 재료는 입자 크기 및 분포에 따라 기계적 성질이 변화하므로, 이를 제어하고 조절하는 기술에 관하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 TiCN-WC-Co 복합초경계 에서 소결 공정 및 조성변화에 따른 입자 모양을 관찰하고 이에 따른 업자 성장 거동을 고찰하였다. 일반적으로 입자 조대화 양상과 고상 입자의 모양과는 밀접한 관계가 있다. 각진 입자의 경우에 는 계면이 원자적으로 singular 하여 원자의 홉착이 어렵기 때문에 임계값 이상의 성장 구동력을 받 는 몇몇 입자만 성장하는 비정상 입자 성장이 일어날 수 있다. 반면에 계면이 rough한 퉁큰 엽자의 경우에는 원자 홉착에 필요한 구동력이 존재하지 않아 성장 구동력을 받는 모든 입자들이 성장하기 때문에 정상 입자 성장을 하게 된다. 이와 같이 입자 모양에 따른 입자 성장 거동은 전체 미세구조를 결정하게 되며, 이에 따른 물리 화학적 물성을 변화시킨다. 이러한 입자 성장 원리를 적용하 면 복합초경계 (TiCN-WC-Co)에서도 입자성장이 억제되고 치밀한 소결체를 제조할 수 있을 것이다. 본 실험에서는 평균입도가 각각 0.1, 1.33, 2$\mu\textrm{m}$인 TiCN, WC, Co 분말을 사용하여 $((I00_{-x)}TiCN+_xWC)-30Co$ (wt%) 조성에서 TiCN/WC 비를 변화시키면서 업자 모양과 입자성장 거동을 관찰하였다. 청량된 분말은 WC 초경 볼로 밀렁하고, 건조한 후, 100 mesh 체로 조립화 하였다. 이 분말을 100 MPa의 압력으로 냉간정수압성형 하고 $10^{-2}$ torr의 진공분위기의 graphite f furnace에서 carbon black으로 packing 하여 액상형성 온도 이상에서 소결하였다. 소결된 시편은 경면 연마하여 주사전자현미경으로 미세 조직을 관찰하였다. TiCN-30Co 조성 시편은 corner-round 모양의 입자 모양으로 소결 시간 증가에 따라 빠른 입자 성장을 나타내었다 .(7STiCN+2SWC)-30Co 조성 시변의 경우 일반적으로 보고된 바와 같이 core/shell 구조를 나타내었으며, core는 TiC-rich 상이었고, shell은 (Ti,W)(C,N) 복합 탄화물 상이었다. WC 함량이 중가함에 따라 입자의 corner-round 영역이 증가하였으며 (SOTiCN-SOWC)-30Co 조성 근처에서는 거의 둥근 형태의 입자 모양을 나타내었다. 또한 TiCN - 30Co 조성 시편에 비하여 WC가 첨가된 시펀들은 작은 평균입자크기를 나타내었다. 본 연구의 결과는 shell 영역 조성 변화는 계면에너지 이방성과 기지상 내의 펑형 입자 모양을 변화시키고 나아가 입자 성장 속도 에도 영향을 미친다는 것을 보여준다.

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The Growth Behavior of Surface Grains of WC-6%Co Alloy during Heat Treatment (WC-Co 소결체의 열처리시 나타나는 표면 입자 성장의 거동에 관한 연구)

  • 여수형;이욱성;백영준;채기웅;임대순
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.1
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    • pp.28-33
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    • 2001
  • WC-6%Co 소결체를 열처리할 때 발생하는, 시편 표면에서의 급격한 입자 성장 거동을 열처리 분위기를 변수로 하여 관찰하였다. 열처리 분위기로 수소와 메탄을 각각 사용하였고, 온도는 1400~145$0^{\circ}C$, 압력은 1~3 Torr, 그리고 시간은 100분까지 변화시켰다. 표면에서의 입자 성장은 수소 분위기보다 메탄 분위기를 사용하는 경우 훨씬 빠르게 일어났다. 그리고 열처리 온도가 증가할수록, 압력이 감소할수록 입자 성장 속도가 증가하였다. 이때 성장한 입자의 크기 분포는 비정규 분포를 보였다. 한편, 입자 성장은 열처리시 증발하는 시편의 Co 무게 감소와 밀접한 관계를 보였다. 이러한 표면에서의 입자 성장 현상을 열처리한 조건과 관련되어 WC-Co 상태도에서 예측할 수 있는, 탈탄-탄화 반응 및 비정상 입자 성장 현상 관점으로 설명하였다.

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One Step Synthesis and Consolidation of WC-10 vol.%Co Hard Material

  • C.D. Park;H.C. Kim;I.J. Shon
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.8 no.3
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    • pp.253-253
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    • 1999
  • Dense WC-10 vol.%Co composite was simultaneously synthesized with field-activated and pressure-assisted combustion synthesis (FAPACS) within several minutes in one step from elemental powders of W, C and Co. Combustion synthesis was carried out under the combined effect of an electric field and mechanical pressure. Under the application of 60MPa pressure and 3000A current on the reactants, the relative density of WC-10 vol.%Co composite was 98.4%. The fracture toughness and hardness of WC-10 vol.%Co were 8.6 MPa·$m^{1/2}$ and 1900 kg/mm², respectively.