| 과제목적분류 | 산업생산 및 기술 | 소속 | 자원활용연구본부 - 자원소재연구센터 |
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| 과제명 | 국문 | 타이타늄 합금의 고에너지 밀링 중 선택적 탄화를 이용한 타이타늄 탄질화물/금속 복합체 제조 기술 개발 | ||
| 영문 | A single-step preparation of TiCN/metal composites via selective carburization during high-energy mechanical activation of Ti alloys | |||
| 연구기간 | 2017.06.01 ~ 2020.03.31 | |||
| 연구비 | 162,500,000원 | |||
| 연구책임자 | 권한중 | |||
| 연구내용 | 연구목표 | 타이타늄 합금의 선택적 탄화를 통한 균일성이 향상된 타이타늄 탄질화물/금속 복합체(서메트) 제조 기술 개발 1. 타이타늄 합금(Ti-Ni, Ti-Co) 내 타이타늄의 선택적 탄화를 통해 타이타늄 탄질화물/금속 복합 분말(나노결정립 TiCN-비정질 Ni, Co 복합 분말) 합성 2. 타이타늄 탄질화물/금속 복합 분말에 대한 저온 소결 공정 확립 |
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| 연구내용 | 1차년도 - 타이타늄 합금(Ti-Ni, Ti-Co) 내 금속 원소 별 탄소 친화도에 대한 열역학적 탐색 - 수소/탈수소화에 의한 타이타늄 합금(Ti-Ni, Ti-Co) 분말 제조(Ni, Co 함량에 따른 수소/탈수소화 온도 및 수소 분압 조건 확인) - TiCN-Ni, Co 복합 분말 제조를 위한 타이타늄 합금 분말 및 탄소에 대한 기계적 합금화 조건 탐색(밀링 시간, Ball to Powder ratio, 배치량 등) 2차년도 - 타이타늄 탄질화물/금속 복합 분말에 대한 온도에 따른 소결 거동 조사(수축률, 상대밀도 평가) - 타이타늄 탄질화물/금속 복합 분말 내 금속 성분(Ti-Ni, Ti-Co) 비율에 따른 소결 조건 탐색 및 소결체 물성(상대밀도, 경도 및 파괴인성) 평가 - 타이타늄 탄질화물/금속 복합 소결체 내 탄질화물/금속 계면 정합성 조사 3차년도 - 첨가 원소(Al, V, Cr 등) 별 타이타늄 탄질화물 내 고용도 탐색 및 고용 조건 최적화 - 타이타늄 탄질화물/금속 복합체 소결 중 입성장 억제 요인 탐색 - 타이타늄 탄질화물/금속 복합체 내 탄질화물/금속 계면 간 정합성 향상을 위한 금속 성분 조정 |
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| 기대성과 | 국내 절삭 공구 관련 업체는 대구텍, 한국야금이 있으며 각각 세계 공구 시장의 2.0, 1.2%를 차지하고 있음. 하지만 공구 원료 업체는 대부분 유럽, 일본, 중국 회사가 대부분이며 국내 업체는 전무한 상황임. 이를 통해 국내 공구 업체들은 공구 원료를 수입에 의존하고 있으며 공구를 제조하고 판매할 때마다 수익이 외국 분말 제조업체에게 분배되는 구조로 인하여 국내 공구 업체들의 수익성이 낮아 외국 분말 제조업체에 대한 의존도를 낮춰 수익 구조를 변화시킬 필요가 있음. 제안되는 기술은 기존 외국 업체에서 제조되는 분말과 비교 시 품질이 향상된 타이타늄 탄질화물 분말(결정립 사이즈 나노화, 균일성 향상)을 제조할 수 있고 비정질 형태의 금속 성분이 포함되어 있어 공구 제조를 위한 액상 소결 시 온도를 낮추고 소결성을 높이는 것을 가능케 함. 이를 통해 공구 제조업체에서 고품질의 공구를 낮은 공정 단가로 제조할 수 있을 것으로 기대되어 본 기술 개발은 국내 공구 산업 발전에 큰 기여를 할 것으로 사료됨 | |||
| 연구성과 | 논문(4건) | |||
| 특허(0건) | ||||
| 보고서(0건) | ||||