Zr합금에서 V, Sb의 함랗 변화가 Zr 합금의 부식 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 V, Sb함량을 각각 0.1, 0.2, 0.4wt.% 변화시킨 6종의 합금을 제조하고 360˚C 물 분위기에서 100일 동안 부식실험을 수행하였다. V이 0.2, 0.4wt% 첨가시편에서는 부식 속도의 천이 현상이 관찰되지 않았으나 0.1wt.% V 첨가 시편의 경우 10일 이후부터 무게증가량이 급격히 증가하는 부식 속도 가속 현상이 발생하였다. V 첨가량이 증가할수록 내식성이 증가하였으며 0.4wt.%V 첨가 합금이 가장 우수한 내식성을 보였다. Sb가 첨가된 삼원계 합금에서는 0.1, 0.4wt.%Sb 첨가 시편의 경우 초기부터 급격히 부식이 가속되는 현상이 발생하였으며 Sb 첨가량이 증가할수록 무게증가량이 감소하다가 다시 증가하여 0.2wt.% Sb 첨가에서 최소 무게증가량을 보였다. V, Sb함량이 증가할수록 석출물의 크기와 석출물의 부피 분율이 증가하는 경향을 보였으며 석출물의 크기가 0.11-0.13μm의 석출물 크기를 가질 때 가장 우수한 내식성을 보였다. 부식특성과 석출물 크기와의 관계로부터 적절한 크기의 석출물은 음극반응에서 전자의 전도를 제어하고 안정한 산화막 미세구조를 유지하는데 중요한 역할을 한다고 사료된다.

Along with the growth of conventional ferrous powder metallurgy (PM), PM of aluminum alloys has been intensively investigated in Japan. Although rapidly solidified aluminum alloy powder was first used in the USA,/sup 1)/ commercialization for consumer market was first realized in Japan./sup 2)/ In order to achieve the viable cost-performance including Near Net Shape (NNS) formability, we developed three processes, powder extrusion, powder forging and sintering. The new powder extrusion process does not use either capsulation or vacuum degassing. The new powder forging does not need lateral flow. The new sintering process does not use liquid phase. The performance achieved by the processes is outstanding mechanical or physical properties that has potential to substitute cast iron, steel, titanium Metal Matrix Composite (MMC) or Ingot Metallurgy (IM) aluminum alloys. Cooperation with customers, powder suppliers and research associations contributed to the advancement of PM aluminum alloys in Japan.

Fe기 비정질합금에서 과냉각액체영역의 유무에 따른 열적 안정성을 비교평가하기 위하여 결정화온도 이하에서 유리천이가 나타나지 않는 Fe80P6C12B12합금과 52K의 과냉각 액체영역을 갖는 Fe73P11C6B4AI4Ge2 glassy 합금을 열분석하였다. 등온결정화에 의한 열분석의 결과 JMA plot의 n값은 Fe80P6C12B12합금이 1.8-2.2이고 과냉각 액체영역을 갖는 Fe73P11C6B4AI4Ge2 합금이 2.5-4.0으로서 후자의 경우가 열적으로 안정하였다. 결정화의 양상은 Fe80P6C12B12 합금의 경우 핵생성속도가 일정할 때 확산율속에 의해 결정입자가 성장하는 반면 Fe73P11C6B4AI4Ge2 glassy합금의 경우 핵생성속도가 일정할 때 계면입자가 성장한다. Fe73P11C6B4AI4Ge2 합금 및 Fe80P6C12B12 합금의 결정화에 필요한 활성화에너지, 핵생성 및 성장에 필요한 활성화에너지는 각각 371, 353kJ/mol, 그리고 324, 301KJ/mol 및 301, 273KJ/mol로서 과냉각 액체영역을 갖는 합금이 열적으로 안정하다고 판단된다.

Pb의 환경오염 문제를 발생하지 않는 저농도 Pb 솔도합금을 개발하기 위하여, 새로운 Sn-5%Pb-1.5%Ag-x%In계 합금 조성을 설계하고, 이 합금의 융점, 젖음성, 상분석, 경도, 인장강도, 드로스성을 평가하여, Sn-37%Pb 솔더오 대체 가능성을 타진하였다. Sn-37%Pb 솔도 합금의 Pbdldhs 용출농도는 국제규제치인 3ppm보다 훨씬 적은 0.46ppm이었고, 환경문제를 유발하지 않는 것으로 확인되었다. 이 합금계의 융점은 183-192˚C이고, 응고온도범위도 5˚C내외로 매우 좁았다. 젖음성은 In의 첨가양에 따라 큰 차이가 거의 없었으며, Sn-375Pb와 비슷하였다. 융점 및 젖음성 측면에서 Sn-37%Pb와 대체 가능한 것으로 판단되었다. 경도는 Sn-37%Pb의 약 1.5배이고, 인장강도는 Sn-37%Pb의 것보다 높고, In의 첨가량에 따라 증가하였지만, 연신율은 감소하였다. In이 1% 첨가된 합금에서는 수지 상정 경계에 Ag3Sn과 Pb가 정출되고, 3% 이상에서는 Ag3Sn과 Ag3In 및 Pb가 정출되었다. 드로스 생성속도는 Sn-37%Pb 합금이 Sn-5%Pb-1.5%Ag 합금보다 빠르고, In을 첨가할수록 느리고 2%의 In을 첨가한 합금은 180분에서도 거의 드로스가 발생하지 않았다.

10-50wt% 범위의 W을 함유하는 Ni-W 합금을 전기도금에 의해 제조하였다. 합금 중의 W 량은 전류밀도가 증가함에 따라 증가하였다. 전류밀도가 50mA/cm2이하인 경우 Ni-W합금은 미세한 결정립을 갖는 Ni의 고용체이었으며, 전류밀도가 50mA/cm2이상인 경우 비정질상으로 변화하였다. 이들의 결정질→비정질 천이는 W량이 40-46wt%인 구간에서 일어났으며 반각폭이 3배이상으로 증가하였다. 결정질 합금의 격자상수는 평형상태도 상의 W의 고용한계(약 30wt%)를 초과하는 40wt%까지 연속적으로 증가하는 것으로 나타나 Ni이 W을 과고용하고 있는 상태인 것으로 밝혀졌다. 비정질 Ni-W 합금은 400˚C이상의 온도에서 열처리하면 강한 [111]방향성을 가지며 재결정하였으며, 800˚C이상의 온도에서는 과고용된 W이 석출하였다. 합금조성 및 결정구조의 전류밀도 의존성을 이용하여 Ni-30%W과 Ni-50%W 합금층이 반복되는 결정질/비정질의 다층도금을 제조하였다.

원심 분무법으로 제조된 P/M 2011 AI 합금 압출재의 절삭성을 조사하였다. 압출재 내에 분포된 Pb-Bi 입자들은 매우 균일하고 미세하게 분포된다. 절삭속도가 증가할수록 미세한 칩이 생성되며 이송량이 0.1mm/rev 이하에서부터는 연속칩이 생성된다. 표면의 상태는 이송량에 크게 의존하며 절삭깊이와 절삭속도에는 크게 의존하지 않는다. 불연속칩은 분산된 AI2O3입자와 공정 Pb-Bi 개재물의 존재로 인해서 생성된다.

The elevated temperature compressive tests were carried out in order to investigate the deformation behavior and microstructural characteristics of Al-8%Ti, Al-12%Ti and Al-16%Ti (wt%) alloys, which were mechanically alloyed and consolidated by vacuum hot pressing, A13Ti intermetallic phases were formed with sizes of few hundred nanometers in the mechanically alloyed Al-Ti alloys. The compressive strength of mechanically alloyed AA-Ti alloys increased with decroasing the temperature and with increasing the strain rate. The strain rate sensitivities of Al-8%Ti, Al-12%Ti and Al-16%Ti alloys were measured 0.02,0.03, and 0.14, respectively, at 35.

and alloys have been Produced by mechanical milling in an attritor mill using prealloyed powders. Microstructure of binary powders consists of grains of hexagonal phase whose structure is very close to . powders contains TiB2 in addition to matrix grains of hexagonal phase. The grain sizes in the as-milled powders of both alloys are nanocrystalline. The mechanically alloyed powders were consolidated by vacuum hot pressing (VHP) at 100 for 2 hours, resulting in a material which is fully dense. Microstructure of consolidated binary alloy consists of -TiAl phase with dispersions of and phases located along the grain boundaries. Binary alloy shows a significant coarsening in grain and dispersoid sizes. On the other hand, microstructure of B containing alloy consists of -TiAl grains with fine dispersions of within the grains and shows the minimal coarsening during annealing. The vacuum hot pressed billets were subjected to various heat treatments, and the mechanical properties were measured by compression testing at room temperature. Mechanically alloyed materials show much better combinations of strength and fracture strain compared with the ingot-cast TiAl, indicating the effectiveness of mechanical alloying in improving the mechanical properties.

Sintering behavior of nanostructured(NS) W-Cu powders prepared by mechanical alloying (MA) was investigated as a function of sintering temperature. MA NS W-2owt%Cu and W-3owt%Cu composite powders with the crystal size of 20-30 nm were annealed at 90, and thermal characteristics of those powders were investigated by DSC. Sintering behavior of MA NS W-Cu composite powders was investigated during the solid-state sintering and the Cu-liquid phase sintering. The new nanosintering phenonenon of MA W-Cu powders at solid-state sintering temperature was suggested to explain the W-grain growth in the inside of MA powders. The sintering densification of MA NS W-Cu powders was enhanced at Cu melting temperature by arrangement of MA powders, i.e., the first rearrangement of MA powders was occurred, and then the rearrangement of W-grains in the sintered parts was also took place during liquid-phase sintering, i.e., the second rearrangement was happened. Due to the double rearrangement process of MA NS W-Cu powders, the high sintered density with more than 96%o was obtained and the fine and high homogeneous state of W and Cu phases was achieved by sintering at 1200 .

Sn-rich합금의 석출 현상을 조사하였다. 첫째, 대기중과 진공 중에서 용해된 90Sn-o10Bi(wt%)합금을 140˚C에서 용체화 처리한 후 석출반응을 조사하였다. 90Sn-10Bi(wt%)합금은 불연속 석출(DP)현상을 나타냈다. 공기 중에서 용융된 시료의 DP반응이 진공 중에서 용융된 시료보다 빠르게 진행되었다. 이것은 공기 중에서 용융하는 과정에서 시료에 용존된 산소에 의해 입계 에너지가 감소한 것에 기인하는 것으로 판단된다. 둘째, 용융 후 서냉 응고된 Sn-Bi(-In)합금을 140˚C이하의 온도에서 열처리하여 미세조직 변화를 조사하였다. 명확한 고경각 입계가 존재하지 않는 응고조직에서, 편석영역으로부터 DP반응이 진행되어 석출셈이 형성되었다. DP반응선단에는 반응계면이 관찰되었다. 이 현상은, 이제까지 알려진 바와는 다르게, DP반응이 반응 전에 존재하는 고경각 입계뿐만 아니라 재결정현상에 의해 새로운 석출계면이 생성될 수 있음을 의미한다. 이러한 재결정 현상은 확산에 의한 정합변형(coherency strain)으로 설명된다.

The densification behaviors of rapidly solidified Al-Si alloys under high temperature processing were investigated. In general, it was difficult to establish optimum process variables for forging condition through experimentation, because this was costly and time consuming. In this paper, to overcome these problems, we compared the experimental result to the finite element analysis for forging processes of rapidly solidified Al-Si alloys. The results of these simulations helped understand the distribution of relative density during various forging processes. This information is expected to assist in improving rapidly solidified Al-Si alloys forging operations.

급속응고법으로 Fe-Nd-C 합금을 제조하여 합금의 조성 및 제조 조건의 변화에 따른 상변화와 자기특성의 변화를 조사하였다. 강자성 Fe14Nd2Cx가 초정으로 정출할 수 있는지를 알아보기 위하여 냉각속도의 변화에 따른 as-spun 합금에서의 상변화를 조사해 본 결과，10m/s로 제조한 Fe-Nd-C 리본합금은 α-Fe가 일차상, Fe17Nd2Cx가 이차상으로 존재하는 결정질이었으며. 20m/s에서는 α-Fe의 정출이 억제되거나 비정질화하여, Fe14Nd2Cx가 일차상, α-Fe가 이차상으로서 비정질상과 함께 존재하였다. 냉각속도의 증가에 따라 비정질화가 증가하여 30m/s에서는 대부분 비정질화되었으며，40m/s에서 비정질화가 완료되었다. 따라서 Fe14Nd2C는 as-spun 상태에서는 얻어지지 않고 주조합금의 경우와 마찬가지로 열처리를 통한 고상변태에 의해서만 얻을 수 있었다. Fe14Nd2C를 얻을 수 있는 유효온도구역은 주조합금의 경우보다 넓은 700~900˚C였고，비정질화가 완벽한 합금보다 다소 덜 완벽하거나 Fe17Nd2Cx와 비정질상이 혼합된 합금에서 열처리에 의한 보자력의 향상이 더욱 현저하였다. Fe를 다량 함유한 Fe-Nd-C 조성 중에서 높은 보자력이 기대되는 조성 범위는 극히 제한되어, 750~800˚C에서 몇 분간의 열처리로 10kOe 이상의 높은 보자력을 얻을 수 있는 조성은 77~78 Fe, 7~8 C (at.%) 정도였다.