본 연구에서는 고온용 고강도 Al 합금을 제조하기 위해 Al-Cr-Zr 복합금속분말을 attritor에서 300rpm의 회전속도로 20시간 동안 기계적 합금화방법으로 제조한 후 진공 고온 압축성형하였다. Al-Cr-Zr 합금의 미세구조 및 조직관찰은 XRD, TEM 등을 사용하여 분석하였고, 열적 안정성은 열적 노출시간에 따른 미소경도측정을 통하여 조사하였다. 진공 열간 압축성형 되었을 때 MA Al-Cr-Zr 합금의 이론 밀도의 97%에 이르는 조밀화르 f보였으며, 300˚C에서 100시간 열처리 한 경우에는 경도변화가 거의 없었고, 500˚C에서 100시간 열처리한 경우에도 감소가 6% 이내로 우수한 열적 안정성을 나타내었다. 이와 같은 MA Al-Cr-Zr 합금의 우수한 열적 안정성은 기계적 합금화에 의해 Al 기지 내에 미세하고 균일하게 분산된 Cr과 Zr이 고온 성형과 열처리 과정에 의해 Al3Zr, Al13Cr2의 금속간 화합물들의 형성되었으며, 열처리 후의 이 합금의 최종 결정립 크기는 150mm 크기 이하이었다.

결정립 미세화는 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 유일한 방법이다. 제어압연과 가속냉각은 공정 중에 재결정과 결정립 조대화 거동을 조절함으로써 기계적 성질을 향상시키는 효과적인 방법으로 알려져 있으며, 반복열처리에 의한 반복상변태는 결정립 미세화 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 제어압연과 반복열처리를 복합 적용하여 그 효과를 관찰하였다. Mo 첨가효과와 공정변수의 효과를 관찰하기 위해 Mo이 첨가된 저탄소강 시편을 준비하여 Gleeble로 가공열처리 모의실험을 하였다. Mo첨가는 결정립 조대화 온도를 상승시키고, 오스테나이트 재결정을 억제하는 효과를 나타내었다. 오스테나이트 결정립 미세화에 가장 효과적인 공정조건은 반복 열처리 제어압연을 두번 실시하는 것이고, 첫번째보다 두번째 압연율을 더 크게 하는 것이었다

Ni(Fe)Al powders containing a homogeneous distribution of the in-situ formed AIN and dispersoids have been produced by mechanical alloying process in a controlled atmosphere using high energy attrition mill. The powders have been successfully consolidated by hot extrusion process. The phase information investigated by TEM and XRD analysis reveals that Fe can be soluble up to 20% to the NiAl phase () at room temperature after MA process. Subsequent thermomechanical treatment under specific condition has been tried to induce secondary recrystallization (SRx) to improve high temperature properties, however, the clear evidence of SRx was not obtained in this material. Mechanical properties in term of strength at room temperature as well as at high temperatures have been improved by the addition pf AIN, and the room temperature ductility has been shown to be improved after heat treatment, presumably due to the precipitation of second phase of in this material.

MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell) 작동온도인 650˚C에서 Ni 음극의 Creep 및 소결에 대한 저항성을 개선시키고자 Ni-W(WC) 복합재료를 기계적 합금법으로 제조하였다. 기계적 합금화한 분말의 XRD분석결과 밀링시간이 증가함에 따라 재료의 규칙적인 결정이 파괴되어 비정질화 되어가는 경향을 보였다. 소결은 1280˚C의 수소분위기에서 10시간 행하였다 소결된 시편의 dot-mapping 및 TEM 분석결과 Ni-W 계면에서의 2차상 관찰되지 않았으나 0.1μm 이하의 W이 Ni 기지내에 미세하고 균일하게 분포되어 있는 것으로 나타났다. 이와같이 미세하고 균일하게 분포되어 있는 W은 고용강화 및 분산강화 효과를 통하여 Ni음극의 기계적 특성을 향상시킬 것으로 기대된다.

기계적합금화 한 AI-Ti합금의 상온 및 고온 인장강도는 25at.% Ti을 Ce으로 치환함에 따라 증가하였다. 그러나 25at.% 이상의 Ce첨가는 합금의 인장강도를 감소시켰다. 이는 Ce이 적은 고용도 효과에 의해 금속간화합물의 초대화를 억제하여 합금의 강도를 증가시키지만 다량 첨가시에는 Ti에 비해 무거운 원자량으로 인해 분산상의 부피분율을 감소시켜 합금의 강도가 오히려 저하시킨 것으로 생각된다. Ce의 첨가는 400˚C와 510˚C에서 합금의 열저안정성을 향상시키는 것으로 나타났다. 300-510˚C 온도범위에서 측정된 AI-8wt.%(Ti+Ce)합금의 변형에 필요한 활성화에너지는 AI의 자기확산에 필요한 에너지 (142kJ/mode)의 1.3-1.9배로 나타났다. 이로부터 AI-Ti-Ce 합금의 고온 변형은 Orowan기구에 의한 것을 생각된다.

NiAl powders containing oxide dispersoids have been produced by mechanical alloying process in a controlled atmosphere using high energy attrition mill. The powders have been consolidated by hot extrusion and hot pressing followed by isothermal annealing to induce microstructure coarsening to improve high temperature properties. Grain growth and dispersoid coarsening kinetics have been investigated as functions of annealing time and temperature. Coarsening of dispersion strengthen NiAl and dispersoid has been discussed. Some clues of secondary recrystallization have been investigated. Mechanical property measurements have been also made and correlated with the microstructures.

Ni 및 AI단원소 분말을 혼합하여 attrition mill을 사용하여 분위기 속에서 기계적 합금화 NiAI 기 산화물 분산강화 금속간화합물을 제조하였다. 제조된 분말은 여러 가지 다른 미세조직을 얻기 위하여 각기 다른 공정으로 열간성형을 하였으며, 연이어 이차 재결정 조직을 얻기 위한 가공열처리(thermomechanical treatment)를 실시하였다. 이차 재결정이 일어날 수 있는 선수조건으로서의초기 미세조직과 가공열처리와의 상관관계를 조사하였다. 정상 결정립 성장의억제와 접합조직의 존재가 이차 재결정을 일으키기 위한 필요조건으로 판명되었다. 이 재료에 있어서, 잔류 변형에너지를 공급할 수 있고 결정립을 미세화 할 수 있는 특정 공정하에서 항온 열처리 후 이차 재결정이 생성됨을 알 수 있었다.