KR100571709B1 - The process of mechanical alloying using distilled water and adding aluminum - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증류수를 공정 제어제로 사용하고 산화크롬의 형성억제를 위해 알루미늄을 첨가하는 기계적 합금화 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원소 분말을 혼합하여 수직형 밀링기계에 주입시키는 단계; 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하고 진공상태의 Ar가스 분위기하에서 합금화를 실시하는 단계; 상기 수직형 밀링기계의 외벽으로는 90~95℃의 물이 순환되는 단계; 상기 합금화된 분말을 건조하는 단계; 및 상기 건조된 분말을 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 여기에서, 상기 합금화된 분말을 95~105℃ 온도의 오븐에서 40~50시간 동안 건조하며, 상기 건조된 분말을 SPS(spark plasma sintering)법으로 95~100℃/min의 속도로 1000~1100℃까지 온도를 상승시켜 4~7분간 유지하여 성형하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a mechanical alloying process using distilled water as a process control agent and adding aluminum to inhibit the formation of chromium oxide, and more particularly, mixing elemental powders and injecting them into a vertical milling machine; Using distilled water (H 2 O) as a process control agent and performing alloying in a vacuum Ar gas atmosphere; Circulating water at 90 ° C. to 95 ° C. with an outer wall of the vertical milling machine; Drying the alloyed powder; And forming the dried powder, wherein the alloyed powder is dried in an oven at a temperature of 95-105 ° C. for 40-50 hours, and the dried powder is spray plasma It is characterized in that the molding by maintaining the temperature 4 ~ 7 minutes by raising the temperature to 1000 ~ 1100 ℃ at a rate of 95 ~ 100 ℃ / min by the sintering) method.
기계적 합금화, 증류수, 공정제어제Mechanical alloying, distilled water, process control agent
Description
도 1은 본 발명에 따른 기계적 합금화를 실시하는 수직형 밀링기계를 도시한 도면이다.1 shows a vertical milling machine for carrying out mechanical alloying according to the invention.
도 2는 본 발명에 의한 합금을 제조하여 X-ray를 측정한 결과를 도시한 도면이다.Figure 2 is a view showing the results of measuring the X-rays produced an alloy according to the present invention.
도 3a는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 합금의 미세조직을 관찰한 결과를 나타낸 도면이다.Figure 3a is a view showing the results of observing the microstructure of the alloy produced by the embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 제조된 합금의 미세조직을 관찰한 결과를 나타낸 도면이다.Figure 3b is a view showing the results of observing the microstructure of the alloy prepared by another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 합금의 격자상수를 측정한 도면이다.4 is a diagram measuring the lattice constant of the alloy according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 합금의 인장강도를 측정한 도면이다.5 is a view measuring the tensile strength of the alloy according to the present invention.
도 6a는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 합금을 열처리한 후 석출물이 형성되는 것을 관찰한 도면이다.Figure 6a is a view observing the formation of a precipitate after the heat treatment of the alloy produced by the embodiment of the present invention.
도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 제조된 합금을 열처리한 후 석출물이 형성되는 것을 관찰한 도면이다.6b is a view observing the formation of a precipitate after the heat treatment of the alloy prepared by another embodiment of the present invention.
본 발명은 증류수를 공정 제어제로 사용하고 산화크롬의 형성억제를 위해 알루미늄을 첨가하는 기계적 합금화 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합금화 공정에서 산화물인 산화크롬(Cr2O3)을 억제하기 위해 알루미늄(Al)을 첨가하고, 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하는 기계적 합금화 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanical alloying process using distilled water as a process control agent and adding aluminum to inhibit the formation of chromium oxide, and more particularly, to suppress chromium oxide (Cr 2 O 3 ), which is an oxide in the alloying process. It relates to a mechanical alloying step of adding (Al) and using distilled water (H 2 O) as the process control agent.
일반적인 기계적 합금화 공정에서는 탄소, 산소 및 수소로 구성된 메탄올 (CH3OH), 에탄올(C2H5OH)등과 같은 화합물을 공정제어제로서, 분말의 회수율과 합금화정도를 고려하여 합금화 용기에 1~5 중량%까지 투입하여 기계적 합금화를 실시하고 있다.In the general mechanical alloying process, compounds such as methanol (CH 3 OH) and ethanol (C 2 H 5 OH) composed of carbon, oxygen, and hydrogen are used as process control agents. The mechanical alloying is performed by adding up to 5% by weight.
또한, 일반적인 기계적 합금화 공정에서는 합금화용 용기 외부를 상온(25℃)과 같은 냉각수를 사용하여 합금화를 실시하고 있다.In addition, in the general mechanical alloying process, alloying is performed using the cooling water like normal temperature (25 degreeC) outside the alloying container.
그러나, 상기와 같은 종래의 기계적 합금화 공정에서 공정제어제로 첨가되는 탄소가 포함된 화합물은 합금화 과정에서 발생하는 열에 의해 탄소, 산소, 수소 등으로 분해되어 첨가된 합금원소와 반응하여 탄화물(Nbc)이나 산화물(Cr2O3)을 형성시킨다. 이로 인해 화합물을 석출물(Ni3Nb)의 형성을 저하시킬 뿐만 아니라, 강도저하를 초래한다.However, in the conventional mechanical alloying process as described above, the compound containing carbon added as a process control agent is decomposed into carbon, oxygen, hydrogen, etc. by the heat generated during the alloying process and reacts with the added alloy element to form carbide (Nbc) or An oxide (Cr 2 O 3 ) is formed. This not only reduces the formation of precipitates (Ni 3 Nb), but also causes a decrease in strength.
또한, 종래의 기계적 합금화 방법으로 증류수(H20)를 공정제어제로 사용하여 합금을 제조할 경우, 공정제어제로 사용되는 상기 증류수(H20)가 합금화 초기의 온도인 100℃가 되지 못하므로, 합금화 용기내에서 액체상태로 공정제어제의 역할을 하게 됨에 따라 종래의 메탄올이나 에탄올 또는 헥산 등을 공정제어제로 사용한 경우와는 다른 양상의 합금화가 진행될 수 있다는 문제점이 있었다.In the case in a conventional mechanical alloying method using distilled water (H 2 0) zero process control to produce the alloy, the distilled water (H 2 0) is used the zero process control is not not a 100 ℃ of alloying initial temperature so As a process control agent in a liquid state in the alloying vessel, there is a problem that alloying of a different aspect than that in the case of using methanol, ethanol, or hexane as a process control agent can proceed.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정에서 발생하는 산화물인 산화크롬의 형성을 억제하기 위해 Cr보다 산소친화력이 우수한 Al을 첨가하고, 탄화물의 형성을 억제하기 위해 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하여 95℃의 물을 용기외부에 순환시키는 방식을 사용하여 합금화 공정의 초기부터 공정제어제로 사용한 증류수(H20)가 기체상태로 용기내부에 존재할 수 있도록 하는 증류수를 공정 제어제로 사용하고 산화크롬의 형성억제를 위해 알루미늄을 첨가하는 기계적 합금화 공정을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, add Al having better oxygen affinity than Cr to suppress the formation of chromium oxide, which is an oxide generated in the process, and as a process control agent to suppress the formation of carbide Distilled water (H 2 O) used as a process control agent from the beginning of the alloying process using distilled water (H 2 0) to circulate the water at 95 ℃ outside the vessel by distilled water (H 2 0) To provide a mechanical alloying process using aluminum as a process control agent and adding aluminum to suppress the formation of chromium oxide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증류수를 공정 제어제로 사용하고 산화크롬의 형성억제를 위해 알루미늄을 첨가하는 기계적 합금화 공정은 원소 분말을 혼합하여 수직형 밀링기계에 주입시키는 단계; 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하고 진공상태의 Ar가스 분위기하에서 합금화를 실시하는 단계; 상기 수직형 밀링기 계의 외벽으로는 90~95??의 물이 순환되는 단계; 상기 합금화된 분말을 건조하는 단계; 및 상기 건조된 분말을 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the mechanical alloying process using distilled water of the present invention as a process control agent and adding aluminum to suppress the formation of chromium oxide may include mixing elemental powder and injecting it into a vertical milling machine; Using distilled water (H 2 O) as a process control agent and performing alloying in a vacuum Ar gas atmosphere; 90-95 ° of water is circulated to the outer wall of the vertical mill system; Drying the alloyed powder; And molding the dried powder.
여기에서, 상기 합금화된 분말을 95~105℃ 온도의 오븐에서 40~50시간 동안 건조하며, 상기 건조된 분말을 SPS(spark plasma sintering)법으로 95~100℃/min의 속도로 1000~1100℃까지 온도를 상승시켜 4~7분간 유지하여 성형하는 것을 특징으로 한다.Here, the alloyed powder is dried in an oven at a temperature of 95 ~ 105
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
기계적 합금화 공정이란 합금을 구성하는 원소분말, 혹은 이미 합금된 분말을 단단한 볼들과 함께 높은 기계적 에너지로 교반하거나 볼밀링(ball milling)시켜 특수한 합금분말을 얻는 공정을 말한다. 즉, 금속을 용해하지 않고 상온 부근에서 기계적인 방법만으로 합금분말을 만드는 공정을 뜻한다.The mechanical alloying process refers to a process of obtaining a special alloy powder by stirring or ball milling the element powder constituting the alloy, or the powder already alloyed with a hard ball with high mechanical energy. That is, it refers to a process of making alloy powder by mechanical method only at room temperature without melting metal.
본 발명에서는 무게비로 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금과 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al 합금을 기계적 합금화법으로 제조하였다.In the present invention, the Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy and the Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al alloy were manufactured by mechanical alloying in weight ratio.
먼저, Ni, Cr, Fe, Nb, Al의 원소분말을 혼합한 후, 상기 혼합된 합금 분말을 도 1에 도시된 바와 같은 6ℓ용량의 수직형 밀링기계에 주입시킨다. First, after mixing element powders of Ni, Cr, Fe, Nb, Al, the mixed alloy powder is injected into a 6 L vertical milling machine as shown in FIG.
이때, 합금화 공정에서 형성되는 산화물인 산화크롬(Cr2O3)을 억제하기 위해서 크롬(Cr)보다 산소친화력이 우수한 알루미늄(Al)을 첨가함으로서, Al계 화합물을 형성하여 산화크롬의 형성을 억제하였다.At this time, in order to suppress chromium oxide (Cr 2 O 3 ), which is an oxide formed in the alloying process, by adding aluminum (Al) having superior oxygen affinity to chromium (Cr), an Al-based compound is formed to suppress the formation of chromium oxide. It was.
그리고, 공정제어제(Process control agent)로 증류수(H20)를 사용하여, 진 공상태의 Ar가스분위기 하에서 합금화를 실시한다.In addition, distilled water (H 2 O) is used as a process control agent, and alloying is performed under an Ar gas atmosphere in a vacuum state.
또한, 상기 수직형 밀링기계의 외벽으로는 90~95℃의 물이 순환되도록 한다.In addition, the outer wall of the vertical milling machine to circulate the water of 90 ~ 95 ℃.
이때, 합금화 공정에서 발생하는 열과 상기 수직형 밀링기계의 외벽에서 순환되는 상기 증류수(H20)의 온도가 더해져 합금화 용기내부의 온도는 증류수의 기화온도인 100℃이상이 되어, 공정제어제로 첨가된 상기 증류수(H20)는 합금화 초기부터 기체상태로 용기내부에 존재하며 합금화 공정을 조절하는 역할을 하게 된다.At this time, the heat generated in the alloying process and the temperature of the distilled water (H 2 0) circulated on the outer wall of the vertical milling machine is added, the temperature inside the alloying vessel is at least 100 ℃, the vaporization temperature of the distilled water, added as a process control agent The distilled water (H 2 0) is present in the vessel in the gaseous state from the initial alloying and serves to control the alloying process.
다음, 합금화된 분말 95~105℃ 온도의 오븐에서 40~50시간 동안 건조시키고, SPS(spark plasma sintering)법을 적용하여 95~100℃/min의 속도로 1000~1100℃까지 온도를 상승시킨 후, 4~7분간 유지하는 방법으로 벌크재를 제조하였다.Next, the alloyed powder was dried in an oven at a temperature of 95 to 105 ° C. for 40 to 50 hours, and the temperature was raised to 1000 to 1100 ° C. at a rate of 95 to 100 ° C./min using SPS , Bulk material was prepared by the method of 4-7 minutes.
이하, 실시예 및 비교예를 제시하여 본 발명을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
무게비로 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금과 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al 합금을 아래 표 1과 같은 화학조성과 공정제어제를 사용하여 제조하였다.Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy and Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al alloy by weight ratio were prepared using the chemical composition and process control agents as shown in Table 1 below.
실시예Example : 증류수(H20)를 공정제어제로 사용한 : Distilled water (H20) NiNi -20-20 CrCr -20Fe-5-20Fe-5 NbNb -2-2 AlAl 합금의 제조 Manufacture of alloys
먼저, Ni, Cr, Fe, Nb, Al 원소분말을 상기 표 1과 같은 무게비로 혼합한 후, 상기 혼합된 합금 분말을 도 1에 도시된 바와 같은 6ℓ용량의 수직형 밀링기계에 주입시킨다. 이때, 첨가되는 Al은 산화크롬(Cr2O3)의 형성을 억제시킨다.First, Ni, Cr, Fe, Nb, Al element powders are mixed in the weight ratio as shown in Table 1, and then the mixed alloy powder is injected into a 6L vertical milling machine as shown in FIG. At this time, Al added suppresses the formation of chromium oxide (Cr 2 O 3 ).
그리고, 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하여, 진공상태의 Ar가스분위기 하에서 합금화를 실시한다. 이때, 상기 수직형 밀링기계의 외벽으로는 95℃의 물이 순환되도록 한다.Then, by using the process of distilled water control agent (H 2 0), to carry out alloying under an Ar atmosphere in a vacuum. At this time, 95 ° C water is circulated to the outer wall of the vertical milling machine.
다음, 합금화된 분말 100℃의 오븐에서 48동안 건조시키고, SPS(spark plasma sintering)법을 적용하여 100℃/min의 속도로 1100℃까지 온도를 상승시킨 후, 5분간 유지하는 방법으로 벌크재를 제조하였다.Next, the alloyed powder was dried in an oven at 100 ° C. for 48 hours, the temperature was raised to 1100 ° C. at a rate of 100 ° C./min by applying a spark plasma sintering (SPS) method, and then the bulk material was maintained for 5 minutes. Prepared.
비교예Comparative example 1: 메탄올( 1: methanol ( CHCH 33 OH)을 공정제어제로 사용한 OH) as a process control agent NiNi -20-20 CrCr -20Fe-5-20Fe-5 NbNb 합금의 제조 Manufacture of alloys
먼저, Ni, Cr, Fe, Nb 원소분말을 상기 표 1과 같은 무게비로 혼합한 후, 상기 혼합된 합금 분말을 도 1에 도시된 바와 같은 6ℓ용량의 수직형 밀링기계에 주입시킨다.First, Ni, Cr, Fe, Nb element powder is mixed in the weight ratio as shown in Table 1, and then the mixed alloy powder is injected into a vertical milling machine of 6L capacity as shown in FIG.
그리고, 공정제어제로 메탄올(CH3OH)을 사용하여, 진공상태의 Ar가스분위기 하에서 합금화를 실시한다. 이때, 상기 수직형 밀링기계의 외벽으로는 25℃의 냉각수가 순환되도록 한다.And methanol (CH 3 OH) is used as a process control agent, and alloying is carried out in an Ar gas atmosphere in a vacuum state. At this time, the cooling water of 25 ℃ is circulated to the outer wall of the vertical milling machine.
다음, 합금화된 분말 100℃의 오븐에서 48동안 건조시키고, SPS(spark plasma sintering)법을 적용하여 100℃/min의 속도로 1100℃까지 온도를 상승시킨 후, 5분간 유지하는 방법으로 벌크재를 제조하였다.Next, the alloyed powder was dried in an oven at 100 ° C. for 48 hours, the temperature was raised to 1100 ° C. at a rate of 100 ° C./min by applying a spark plasma sintering (SPS) method, and then the bulk material was maintained for 5 minutes. Prepared.
비교예Comparative example 2: 메탄올( 2: methanol ( CHCH 33 OH)을 공정제어제로 사용한 OH) as a process control agent NiNi -20-20 CrCr -20Fe-5-20Fe-5 NbNb -2-2 AlAl 합금의 제조 Manufacture of alloys
먼저, Ni, Cr, Fe, Nb, Al 원소분말을 상기 표 1과 같은 무게비로 혼합한 후, 상기 혼합된 합금 분말을 도 1에 도시된 바와 같은 6ℓ용량의 수직형 밀링기계에 주입시킨다. 이때, 첨가되는 Al은 산화크롬(Cr2O3)의 형성을 억제시킨다.First, Ni, Cr, Fe, Nb, Al element powders are mixed in the weight ratio as shown in Table 1, and then the mixed alloy powder is injected into a 6L vertical milling machine as shown in FIG. At this time, Al added suppresses the formation of chromium oxide (Cr 2 O 3 ).
그리고, 공정제어제로 메탄올(CH3OH)을 사용하여, 진공상태의 Ar가스분위기 하에서 합금화를 실시한다. 이때, 상기 수직형 밀링기계의 외벽으로는 25℃의 냉각수가 순환되도록 한다.And methanol (CH 3 OH) is used as a process control agent, and alloying is carried out in an Ar gas atmosphere in a vacuum state. At this time, the cooling water of 25 ℃ is circulated to the outer wall of the vertical milling machine.
다음, 합금화된 분말 100??의 오븐에서 48동안 건조시키고, SPS(spark plasma sintering)법을 적용하여 100℃/min의 속도로 1100℃까지 온도를 상승시킨 후, 5분간 유지하는 방법으로 벌크재를 제조하였다.Next, the alloy was dried for 48 hours in an alloy of
상기와 같은 방법으로 합금화된 실시예 및 비교예 1, 비교예 2의 합금을 X-ray 측정한 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, Al을 첨가함에 따라 산화크롬(Cr2O3)의 형성이 효과적으로 억제되었으며, 공정제어제로 증류수(H20)를 사용함에 따라 탄화물이 형성되지 않은 것을 알 수 있다.As a result of X-ray measurement of the alloys of Examples and Comparative Examples 1 and 2 alloyed in the same manner as described above, as shown in FIG. 2, formation of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) as Al was added. This was effectively suppressed, and it can be seen that carbides were not formed by using distilled water (H 2 0) as the process control agent.
또한, 도 3a는 종래의 방법에 의해 제조된 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금의 미세조직을 나타내고 있으며, 도 3b는 공정제어제로 증류수(H20)를 사용한 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al 합금의 미세조직을 나타내고 있다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래의 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금의 경우에는 다량의 탄화물(Nbc)과 산화크롬이 형성되었으나, Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al 합금의 경우에는 산화크롬이 형성되는 대신 다량의 Al1.54Cr0.46O2가 형성된 것을 확인할 수 있다.In addition, Figure 3a shows the microstructure of the Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy prepared by a conventional method, Figure 3b is Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al using distilled water (H 2 O) as a process control agent The microstructure of the alloy is shown. As can be seen in the drawing, in the case of the conventional Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy, a large amount of carbide (Nbc) and chromium oxide were formed, but in the case of the Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al alloy, chromium oxide was Instead of being formed, it can be seen that a large amount of Al 1.54 Cr 0.46 O 2 is formed.
도 4는 실시예 및 비교예 1, 비교예 2의 각 합금들에 대한 격자상수를 측정한 결과가 나타나 있다. 4 shows the results of measuring lattice constants of the alloys of Examples, Comparative Examples 1 and 2, respectively.
도 4에 나타난 바와 같이, Al이 첨가되면서 격자상수는 증가하였고, 공정제어제로 증류수(H20)를 사용함에 따라 격자상수는 더욱 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 공정제어제로 증류수(H20)를 사용함에 따라, 탄화물의 형성이 효과적으로 억제되어 합금내의 Nb의 고용량이 증가하게 되어 나타난 결과이다.As shown in FIG. 4, the lattice constant increased as Al was added, and the lattice constant increased further by using distilled water (H 2 O) as the process control agent. That is, as distilled water (H 2 O) is used as the process control agent, carbide formation is effectively suppressed and the solid solution of Nb in the alloy is increased.
도 5에는 제조된 합금의 인장강도가 나타나 있다.5 shows the tensile strength of the alloy produced.
Al을 첨가함에 따라 인장강도는 더욱 증가하며, 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하고 Al을 첨가한 실시예의 경우, 세가지 합금중에서 가장 높은 인장강도를 보임을 알 수 있다. Tensile strength is further increased as Al is added, and in the case of using Al with distilled water (H 2 0) as a process control agent, it can be seen that the tensile strength is highest among the three alloys.
이는 상기 미세조직관찰 결과에서와 같이 Al을 첨가함에 따라 산화크롬의 형성이 효율적으로 억제되었고, 또한 공정제어제로 증류수(H20)를 사용하고 Al을 첨가할 경우에는 탄화물(Nbc)의 형성이 억제되어 Nb의 고용량이 더욱 증가하여 인장강도가 더욱 증가하게 되었다.As shown in the microstructure observation results, the formation of chromium oxide was effectively suppressed by the addition of Al. Also, when distilled water (H 2 0) was used as the process control agent and Al was added, formation of carbide (Nbc) was suppressed. The higher the Nb solid solution, the higher the tensile strength.
또한, 도 6a 및 도 6b에 나타난 바와 같이, 각 합금을 열처리 한후, 석출물의 형성을 관찰한 결과, 메탄올을 공정제어제로 첨가한 비교예 1의 Ni-20Cr-20Fe-5Nb 합금은 입계에 적은양의 δ(Ni3Nb)상이 형성되나, 증류수를 공정제어제로 사용한 실시예의 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al 합금의 경우에는 열처리 후 강도의 증가에 영향을 미치는 γ〃(Ni3Nb)상이 결정립 내부에 다량 형성된 것을 명확히 확인할 수 있었다.6A and 6B, after the heat treatment of each alloy, the formation of precipitates was observed. As a result, the Ni-20Cr-20Fe-5Nb alloy of Comparative Example 1 in which methanol was added as a process control agent was small in grain boundaries. Γ (Ni 3 Nb) phase is formed, but in case of Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al alloy using distilled water as the process control agent, the γ (Ni 3 Nb) phase affects the increase of strength after heat treatment. It was clearly confirmed that a large amount formed inside.
본 발명에 의한 기계적 합금화 공정에 의하면, 증류수(H20)를 공정제어제로 사용함에 따라 탄소의 오염에 의한 탄화물의 형성을 효과적으로 억제할 수 있어, 합금내에 고용되는 원소들의 고용량을 증가시켜 강도를 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.According to the mechanical alloying process according to the present invention, by using distilled water (H 2 0) as a process control agent, it is possible to effectively suppress the formation of carbides due to carbon contamination, increasing the high capacity of the elements dissolved in the alloy to increase the strength The advantage is that it can be increased.
또한, 본 발명에 의한 기계적 합금화 공정에 의하면, 종래의 공정제어제인 메탄올이나 헥산, 스테아르산(stearic acid)을 대신하여 증류수를 공정제어제로 사용함에 따라, 비용을 절감할 수 있으며, 탄화물의 형성이 억제됨에 따라 석출물의 형성이 요구되는 합금의 제조에 있어 유용하다. 뿐만 아니라, 증류수를 공정제어제 로 사용하여 제조한 Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al 합금은 탄화물의 형성이 억제되어 강화상인 γ〃(Ni3Nb)상을 형성시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the mechanical alloying process according to the present invention, by using distilled water as a process control agent in place of the conventional process control agent methanol, hexane, stearic acid (stearic acid), it is possible to reduce the cost, the formation of carbide It is useful in the production of alloys which, as inhibited, require the formation of precipitates. In addition, the Ni-20Cr-20Fe-5Nb-2Al alloy prepared by using distilled water as a process control agent has the advantage that the formation of carbide is suppressed to form a γ〃 (Ni 3 Nb) phase, which is a strengthening phase.
또한, 본 발명에 의한 기계적 합금화 공정에 의하면, 공정 과정에서 형성되는 산화물인 산화크롬을 억제하기 위하여 Cr보다 산소친화력이 우수한 Al을 첨가하여 산화크롬의 형성을 효과적으로 억제할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the mechanical alloying process according to the present invention, in order to suppress chromium oxide, which is an oxide formed in the process, Al having superior oxygen affinity can be added to effectively suppress the formation of chromium oxide.
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