| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트) |
| 권호 |
25권 1호 |
| 발표분야 |
D. 구조 재료 분과 |
| 제목 |
혼합열 계산을 통한 공정 하이엔트로피 합금 설계 및 미세조직에 따른 기계적 특성 분석 |
| 초록 |
5개 이상의 주요 원소로 구성되어 높은 배열 엔트로피를 가지는 하이엔트로피 합금(HEA, High entropy alloy)은 주로 단상으로 형성되는 경향이 있다. 그러나 연한 FCC단상 HEA는 강도가 부족하고, BCC단상 HEA의 경우 강도가 우수하지만 연성이 부족한 물성적 한계를 가진다. 이러한 단상 HEA가 가지는 기계적 물성의 한계를 극복하기 위하여, 연한 FCC상과 고강도의 BCC 혹은 Laves상이 lamellar 구조를 이루는 공정 하이엔트로피 합금(EHEA, Eutectic high entropy alloy)에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재까지의 연구를 통해 밝혀진 EHEA의 제조 방법은 크게 세가지로 분류할 수 있다. 첫번째로 CALPHAD(Calculation of phase diagram)법을 통한 설계, 두번째로 실험을 통한 발견, 마지막으로 실험을 통해 발견한 EHEA에서 원소의 치환 및 첨가를 통하여 새로운 EHEA를 설계하는 방법이다. 이 중, CALPHAD법이나 실험을 통한 EHEA 제작은 매우 비 효율적이며 정확도가 떨어진다. 따라서 본 연구에서는 고강도-고연성의 물성적 균형이 이루어진 EHEA개발을 위하여 Al-Co-Cr-Fe-Ni 조성의 5원계 FCC상과 B2상으로 이루어진 EHEA에 구성 원소 간의 혼합열 계산을 통하여 얻은 일정 비율을 갖는 원소를 첨가하여 FCC와 Laves상이 lamellar 구조를 형성하는 고강도-고연성의 6원계 EHEA를 설계하였다. 설계한 합금은 arc melting 및 구리 몰드를 이용한 suction casting을 통하여 직경 3mm, 길이 50mm의 rod-type시편으로 제조되었다. XRD(X-ray diffraction), SEM(Scanning electron microscope)과 FE-SEM(Field emission-scanning electron microscope) 및 TEM(Transmission electron microscope)을 이용하여 시편의 미세조직 및 상 분석을 실시하였고, UTM(Universal testing machine)을 통한 압축강도 시험을 통하여 시편의 기계적 물성 평가를 진행하였다. |
| 저자 |
김민정, 김영석, 박혜진, 문상철, 홍성환, Jumaev Elyorjon, 박제형, 임기성, 김기범
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| 소속 |
세종대 |
| 키워드 |
하이엔트로피합금; 공정하이엔트로피합금; 혼합열; 상분석; 기계적 물성
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