| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | D. 구조 재료 분과 |
| 제목 | 타이타늄합금의 질화와 산화질화 표면처리 |
| 초록 | 현재 Ti합금은 높은 비강도 (specific strength), 내부식성 및 생체적합성을 가져 항공기, 의료, 기계구조물, 화학공업 및 생리학적 분야에 널리 사용되고 있다. 특히, 표면 경도, 피로 강도, 내구성, 내마모, 내부식성은 다양한 작업조건하에서 사용하기 위한 Ti합금의 중요한 물성이지만, 동적 하중 하에서와 부식성 분위기 하에서는 높은 강도, 내부식성, fretting-corrosion 저항성, 내마모성을 항상 유지할 수는 없다. 이를 극복하기 위해 소재부품의 수명을 연장시키기 위한 표면처리가 요구된다. 더욱이 Ti합금의 표면처리는 여러 가지 색깔의 표면 도색(coloring)이 가능하여 장식적 목적으로도 사용된다. 따라서, 본 연구에서는 뛰어난 기계적 특성을 가지고 있는 Ti 합금의 내마모성, 내부식성 및 장식성을 향상시키기 위해 Ti 합금조성변화에 따라 순수한 Ti (α-합금), Ti-2.1Al-2.5Zr (pseudo-α 합금), Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V (β-합금), Ti-6Al-4V (α+β 합금) 등으로 미세조직이 제어된 Ti 합금에 대해 산소-질소 gas분위기하에서 oxynitriding 표면처리를 하여, 침입형 원소인 O와 N을 Ti 합금의 표면층에 주입시켰다. 표면에 주입시키는 방법은 950oC, 5시간, 1기압의 등온•등압 (isobaro-thermal)조건에서 실시하여, Ti 합금의 기계적 특성을 유지하면서 Ti 합금의 표면을 개질하기 위한 oxynitriding 표면처리 기술개발하고, 형성된 oxynitride (=oxide+nitride)층의 조성, 경도, 산질화 특성을 규명하였다. 또한, Ti 합금을 질소기체내에서 nitriding 처리하여, TiN 형성, 질소가 고용된 Ti(N)등에 대한 기반 물성특성도 SEM/EDS, EPMA, XRD 등을 이용하여 규명하였다. 감사의 글. 이 논문은 2016년도 한국연구재단 국제협력사업의 지원을 받아 연구되었음 (2016K2A9A1A01952060). |
| 저자 | 이동복1, 김민정1, Shi yuke1, Waheed Ali Abro2, 이근상2, Iryna Pohrelyuk3, Oleh Yaskiv4 |
| 소속 | 1성균관대, 2한양대, 3Physico-Mechanical Institute, 4National Academy of Sciences |
| 키워드 | 타이타늄합금; 질화; 산화질화; 표면처리 |
