KR102462552B1 - 고강도 및 자성 특성이 우수한 합금분말 조성물, 이를 이용한 성형체 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형체 - Google Patents

고강도 및 자성 특성이 우수한 합금분말 조성물, 이를 이용한 성형체 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고강도 및 자성 특성이 우수한 합금분말 조성물, 이를 이용한 성형체 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형체에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 보론(B) 및 1 이상의 합금 성분을 포함하는 제1 합금분말; 및 철(Fe), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 제2 합금분말;을 포함하며, 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말은 각각 평균크기가 0.1~100㎛이며, 상기 합금분말 조성물은 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말의 함량 범위를 제어하여 물성 및 자성 특성을 플렉서블(flexible) 하게 조절 가능하다.

Description

고강도 및 자성 특성이 우수한 합금분말 조성물, 이를 이용한 성형체 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형체 {COMPOSITION FOR ALLOY POWDER HAVING EXCELLENT STRENGTH WITH MAGNETIC PROPERTIES, MANUFACTURING METHOD FOR MOLDED ARTICLE USING THE SAME AND MOLDED ARTICLE MANUFACTURED USING THE SAME}
본 발명은 고강도 및 자성 특성이 우수한 합금분말 조성물, 이를 이용한 성형체 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형체에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라 등 모바일 전자기기에 대한 수요가 급증하고 있다. 모바일 기기는 점차 소형화되는 추세에 있으며, 영상 품질 등의 기능과 작동 속도에 대한 소비자의 관심과 요구가 증가하고 있다.
한편 스마트폰 등 전자기기에서 사용되는 전자기 신호의 주파수 대역이 수 GHz 이상의 고주파 영역 수준으로 높아졌으며, 데이터 신호나 고주파 파장이 회로 패턴과 유사한 수준이 되어 문제가 되고 있다. 따라서 스마트폰 및 태블릿 PC의 힌지 등, 얇은 두께의 전자기기를 구성하는 금속성 부품에서 발생하는 노이즈를 방지하기 위한 요구가 증가하고 있다.
한편 전자기기의 금속 부품은 철(Fe)을 주성분으로 포함하며, 강도 향상 등을 목적으로 탄소(C), 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 몰리브덴(Mo) 등의 합금원소를 첨가하여 제조된 합금분말을 가공 및 소결하여 성형하는 분말야금법 등을 통해 제조된다. 분말야금법은 주조법에 비해 비교적 저온에서 간단한 방법으로 복잡한 형상의 제품을 제조할 수 있는 이점이 있다.
종래 분말야금에 사용되는 합금 분말의 경우 내식성은 우수하지만, 강도 및 경도를 동시에 만족하기 어렵기 때문에, 서로 다른 조성의 합금 분말을 혼합하여 사용된다. 또한 이와 같이 제조된 금속 부품은 강도와 내부식성이 우수하지만, 자성을 가지고 있어 전자기기 노이즈 발생의 원인이 되고 있다.
이에 따라 강도, 경도 및 내부식성이 우수하면서, 노이즈 발생 방지를 위해 낮은 자성을 갖는 전자기기용 금속 부품에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2017-0075508호(2017.07.03. 공개, 발명의 명칭: 금속 분말의 제조 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 강도, 경도, 내식성 및 자성 특성이 우수한 합금분말 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 혼합성 및 성형성이 우수하며, 성형체의 조직 치밀성, 치수 안정성 및 결함방지 효과가 우수한 합금분말 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 강도, 경도, 자성 및 내식성을 플렉서블(flexible) 하게 제어할 수 있는 합금분말 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 혼합성 및 성형성이 우수한 합금분말 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 소결온도에서 소결이 가능하며, 경제성 및 생산성이 우수한 합금분말 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 성형체 제조방법에 의해 제조된 성형체를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 합금분말 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 보론(B) 및 1 이상의 합금 성분을 포함하는 제1 합금분말; 및 철(Fe), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 제2 합금분말;을 포함하며, 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말은 각각 평균크기가 0.1~100㎛이다. 상기 합금분말 조성물은 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말의 함량 범위를 제어하여 물성 및 자성 특성을 플렉서블(flexible) 하게 조절 가능하다.
상기 합금분말 조성물을 소결하여 소결체 제조시, 스테인레스 스틸계 합금분말을 단독으로 소결하는 경우 대비 소결 온도가 더 낮고 소결 시간이 더 단축될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 탄소(C) 0 초과 1 중량% 이하, 실리콘(Si) 0.5~5 중량%, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 보론(B) 1~10 중량%, 크롬(Cr) 35~55 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 탄소(C) 0 초과 1 중량% 이하, 실리콘(Si) 0 초과 3 중량% 이하, 망간(Mn) 0 초과 10 중량% 이하, 인(P) 0 초과 0.5 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 니켈(Ni) 2~25 중량%, 크롬(Cr) 10~25 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 탄소(C) 0.01~3 중량%, 실리콘(Si) 0.1~5 중량%, 망간(Mn) 0.1~10 중량%, 인(P) 0 초과 0.5 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 니켈(Ni) 1~20 중량%, 크롬(Cr) 15~50 중량%, 보론(B) 0.1~10 중량%, 잔량부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말은 탭밀도(tap density)가 각각 3g/cc 이상이고, 그리고 진밀도(true density)가 각각 5g/cc 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 성형체 제조방법은 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 포함하는 피드스탁(feedstock)을 성형하여, 중간성형체를 제조하는 단계; 상기 중간성형체를 탈지하는 단계; 및 상기 탈지된 중간성형체를 소결하는 단계;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 소결은 상기 탈지된 중간성형체를 1050~1250℃까지 가열하여 실시될 수 있다.
한 구체예에서 상기 중간성형체는 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 130~180℃에서 혼련하여 피드스탁을 제조하는 단계; 및 상기 피드스탁을 성형하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 성형체 제조방법에 의해 제조되는 성형체에 관한 것이다.
본 발명에 합금분말 조성물을 적용시 강도, 경도, 내식성 및 자성 특성이 우수하고, 혼합성 및 성형성이 우수하며, 낮은 자성을 가지면서 강도, 경도 및 내식성을 용이하게 제어 가능하여, 원하는 물성의 성형체를 용이하게 제조할 수 있고, 성형체의 조직 치밀성, 치수 안정성 및 결함방지 효과가 우수하며, 낮은 소결온도에서 소결이 가능하며 경제성 및 생산성이 우수할 수 있다.
도 1은 실시예 탈지시 온도 스케쥴 그래프이다.
도 2(a)는 실시예 3의 단면 사진이며, 도 2(b)는 실시예 3의 X-선 시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 3은 실시예 경도 특성을 비교한 그래프이다.
도 4는 실시예 자기 특성을 비교한 그래프이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
합금분말 조성물
본 발명의 하나의 관점은 합금분말 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 보론(B) 및 1 이상의 합금 성분을 포함하는 제1 합금분말; 및 철(Fe), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 제2 합금분말;을 포함하며, 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말은 각각 평균크기가 0.1~100㎛이다.
상기 합금분말 조성물은 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말의 함량 범위를 제어하여 물성 및 자성 특성을 플렉서블(flexible) 하게 조절할 수 있다.
상기 합금분말 조성물을 소결하여 소결체 제조시, 스테인레스 스틸계 합금분말을 단독으로 소결하는 경우 대비 소결 온도가 더 낮고 소결 시간이 더 단축될 수 있다.
제1 합금분말
상기 제1 합금분말은 보론(B) 및 상기 제2 합금분말의 철(Fe)과 합금을 형성할 수 있는 1 이상의 합금 성분을 포함한다. 상기 제1 합금분말을 포함시, 본 발명의 자성 특성을 확보하면서, 강도 및 경도 등의 기계적 물성이 우수하고, 생산 비용을 절감하여 경제성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 탄소(C) 0 초과 1 중량% 이하, 실리콘(Si) 0.5~5 중량%, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 보론(B) 1~10 중량%, 크롬(Cr) 35~55 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
이하, 상기 제1 합금분말의 구성 성분에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
탄소(C)
상기 탄소(C)는 본 발명의 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 제1 합금분말 전체중량에 대하여 상기 탄소는 0 초과 1 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 가공성을 저해하지 않으면서, 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.01~0.5 중량% 포함될 수 있다.
실리콘(Si)
상기 실리콘(Si)은 고용강화를 통해 본 발명의 소결체(또는 성형체)의 기계적 강도를 증가시키며, 연성을 향상시킬 수 있다. 한 구체예에서 상기 실리콘은 상기 제1 합금분말 전체중량에 대하여 0.5~5 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 인장강도, 경도 및 탄성 한도가 우수할 수 있다. 예를 들면 1.0~2.5 중량% 포함될 수 있다.
황(S)
상기 황(S)은 상기 제1 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.1 중량% 이하로 포함될 수 있다.
보론(B)
상기 보론(B)은 본 발명의 강도, 경도 및 자성 특성을 조절하기 위해 포함된다. 한 구체예에서 상기 보론은 상기 제1 합금분말 전체중량에 대하여 1~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 가공성을 향상시키면서, 강도, 경도 및 내식성이 우수할 수 있다. 예를 들면 5.6~6.2 중량% 포함될 수 있다.
크롬(Cr)
상기 크롬(Cr)은 본 발명의 강도, 경도 및 내마모성을 향상시키는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 크롬은 상기 제1 합금분말 전체중량에 대하여 35~55 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 40~50 중량% 포함될 수 있다.
철(Fe)
상기 철(Fe)은 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 산소(O)를 더 포함할 수 있다.
산소(O)
상기 산소(O)는 상기 제1 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 성형체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.1 중량% 이하로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 평균크기가 0.1~100㎛ 이다. 상기 크기는, 상기 제1 합금분말의 최대길이 또는 직경일 수 있다. 상기 제1 합금분말의 평균크기가 0.1㎛ 미만시 합금 분말 조성물의 생산 비용이 증가하여 경제성이 저하되고, 상기 제1 합금분말의 평균크기가 100㎛를 초과시 조직 치밀성이 저하되며, 성형체 제조시 합금 원소가 용이하게 고용되지 않으며, 성형체에 편석 또는 크랙 등의 결함이 발생할 수 있다. 예를 들면 5~20㎛ 일 수 있다. 다른 예를 들면 11~15㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 구형, 타원체형, 다각형 또는 무정형일 수 있다. 예를 들면 구형일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 구형이며, 평균입경(D50)이 0.1~100㎛일 수 있다. 상기 평균입경 범위에서 합금 분말의 혼합성이 우수하고, 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조시 합금 원소의 고용이 용이하게 발생하며, 편석 발생을 방지하고 조직 치밀성이 우수할 수 있다. 예를 들면 5~20㎛ 일 수 있다. 다른 예를 들면 11~15㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 탭밀도(tap density)가 3g/cc 이상이고, 그리고 진밀도(true density)가 5g/cc 이상일 수 있다. 상기 조건에서 합금 분말의 혼합성이 우수하고, 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조시 편석 발생을 방지하고 조직 치밀성이 우수할 수 있다. 예를 들면 상기 제1 합금분말은 탭밀도(tap density)가 3.5~6.5g/cc이고, 그리고 진밀도(true density)가 6.5~8.5g/cc 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 결정질 분말을 포함할 수 있다. 상기 결정질 분말을 포함시 합금분말 조성물의 열안정성과 내파괴 인성 등 기계적 물성이 우수할 수 있다.
제2 합금분말
상기 제2 합금분말은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하며, 강도 및 경도 등의 기계적 물성과, 내식성을 확보하면서, 생산 비용을 절감하여 경제성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 탄소(C) 0 초과 1 중량% 이하, 실리콘(Si) 0 초과 3 중량% 이하, 망간(Mn) 0 초과 10 중량% 이하, 인(P) 0 초과 0.5 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 니켈(Ni) 2~25 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~5 중량%, 크롬(Cr) 10~25 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 제1 합금분말은 보론(B)을 포함하며, 상기 제2 합금분말은 보론(B)을 포함하지 않을 수 있다. 상기 조건에서 경제성이 우수하고, 합금분말 조성물의 혼합성과 성형성이 우수하고, 성형체 제조시 합금이 용이하게 고용되어 성형시 결함을 방지하면서, 경도, 강성 및 자성 특성이 우수하고, 내부식성이 우수할 수 있다.
이하, 상기 제2 합금분말의 구성 성분에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
탄소(C)
상기 탄소(C)는 본 발명의 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 상기 탄소는 0 초과 1 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 가공성을 저해하지 않으면서, 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.03 중량% 이하 포함될 수 있다.
실리콘(Si)
상기 실리콘(Si)은 고용 강화를 통해 본 발명의 성형체의 기계적 강도를 증가시키며, 연성을 향상시킬 수 있다. 한 구체예에서 상기 실리콘은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 3 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 인장강도, 경도, 탄성한도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0 초과 1 중량% 이하 포함될 수 있다.
몰리브덴(Mo)
상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명의 내부식성 및 기계적 강도를 향상시키는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 몰리브덴은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 0.1~5 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 내부식성 및 기계적 강도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.1~3 중량% 포함될 수 있다.
망간(Mn)
상기 망간(Mn)은 본 발명의 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 망간은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 10 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 기계적 강도 향상 효과가 우수할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.99 중량% 이하 포함될 수 있다.
인(P)
한 구체예에서 상기 인(P)은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.045 중량% 이하로 포함될 수 있다.
황(S)
상기 황(S)은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.03 중량% 이하로 포함될 수 있다.
니켈(Ni)
상기 니켈(Ni)은 강도, 경도 및 내식성을 증가시키는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 니켈은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 2~25 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 12~15 중량% 포함될 수 있다.
크롬(Cr)
상기 크롬(Cr)은 본 발명의 강도, 경도, 내식성 및 내마모성을 향상시키는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 크롬은 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 10~25 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 16~18 중량% 포함될 수 있다.
철(Fe)
상기 철(Fe)은 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함될 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 구리(Cu) 및 산소(O) 중 하나 이상 더 포함할 수 있다.
구리(Cu)
상기 구리(Cu)는 본 발명의 경도 및 인장 강도를 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 구리는 상기 제2 합금분말 전체 중량에 대하여 0.001~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 성형체의 경도 및 인장 강도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.01~5 중량% 포함될 수 있다.
산소(O)
상기 산소(O)는 상기 제2 합금분말 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.3 중량% 이하 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 평균크기가 0.1~100㎛ 이다. 상기 크기는, 상기 제2 합금분말의 최대길이 또는 직경일 수 있다. 상기 제2 합금분말의 평균크기가 0.1㎛ 미만시 합금 분말 조성물의 생산 비용이 증가하여 경제성이 저하되고, 상기 제2 합금분말의 평균크기가 100㎛를 초과시 조직 치밀성이 저하되며, 성형체 제조시 합금 원소가 용이하게 고용되지 않으며, 성형체에 편석 또는 크랙 등의 결함이 발생할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 구형, 타원체형, 다각형 또는 무정형일 수 있다. 예를 들면 구형일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 구형이며, 평균입경(D50)이 0.1~100㎛ 이다. 상기 평균입경 범위에서 합금 분말의 혼합성이 우수하고, 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조시 합금 원소의 고용이 용이하게 발생하며, 편석 발생을 방지하고 조직 치밀성이 우수할 수 있다. 예를 들면 3~15㎛ 일 수 있다. 다른 예를 들면 5~10㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 결정질 분말을 포함할 수 있다. 상기 결정질 분말을 포함시 합금분말 조성물의 열안정성과 내파괴 인성 등 기계적 물성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 합금분말은 제2 합금분말보다 평균입경이 클 수 있다. 상기 조건에서 합금 분말의 혼합성이 우수하고, 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조시 합금 원소의 고용이 용이하게 발생할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 합금분말 및 제1 합금분말은 평균입경 비가 1:1.5~1:3 일 수 있다. 상기 조건에서 합금 분말의 혼합성이 우수하고, 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조시 합금 원소의 고용이 용이하게 발생할 수 있다. 예를 들면 1:1.5~1:2.5일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제2 합금분말은 탭밀도(tap density)가 3g/cc 이상이고, 그리고 진밀도(true density)가 5g/cc 이상일 수 있다. 상기 조건에서 합금 분말의 혼합성이 우수하고, 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조시 편석 발생을 방지하고 조직 치밀성이 우수할 수 있다. 예를 들면 상기 제2 합금분말은 탭밀도(tap density)가 3.5~6.5g/cc이고, 그리고 진밀도(true density)가 6.5~8.5g/cc 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 상기 조성의 제1 합금분말 및 제2 합금분말을 혼합하여 목표로 하는 소결체의 강도 및 경도 등의 물성과, 내부식성, 연성 및 자성을 용이하게 제어할 수 있다. 또한 상기 합금분말 조성물을 소결하여 소결체 제조시, 스테인레스 스틸계 합금분말을 단독으로 소결하는 경우 대비 소결 온도가 더 낮고 소결 시간이 더 단축될 수 있다.
상기 합금분말 조성물은 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말의 함량 범위를 제어하여 물성 및 자성 특성을 플렉서블(flexible) 하게 조절할 수 있다. 예를 들면 상기 합금분말 조성물은 상기 제1 합금분말 5~95 중량% 및 제2 합금분말 5~95 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 소결체의 물성 및 자성 특성을 플렉서블(flexible) 하게 조절할 수 있다.
한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 탄소(C) 0.01~3 중량%, 실리콘(Si) 0.1~5 중량%, 망간(Mn) 0.1~10 중량%, 인(P) 0 초과 0.5 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 니켈(Ni) 1~20 중량%, 크롬(Cr) 15~50 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~10 중량%, 보론(B) 0.1~10 중량%, 잔량부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
이하, 상기 합금분말 조성물의 구성 성분에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
탄소(C)
상기 탄소(C)는 본 발명의 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 상기 탄소는 0.01~3 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 가공성을 저해하지 않으면서, 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.1~0.9 중량% 포함될 수 있다.
실리콘(Si)
상기 실리콘(Si)은 고용 강화를 통해 본 발명의 성형체의 기계적 강도를 증가시키며, 연성을 향상시킬 수 있다. 한 구체예에서 상기 실리콘은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 0.1~5 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 소결체의 인장강도, 경도, 탄성한도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.5~2 중량% 포함될 수 있다.
망간(Mn)
상기 망간(Mn)은 본 발명의 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 망간은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 0.1~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 기계적 강도 향상 효과가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.5~2 중량% 포함될 수 있다.
인(P)
한 구체예에서 상기 인(P)은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 성형체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.05 중량% 이하로 포함될 수 있다.
황(S)
상기 황(S)은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 성형체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.03 중량% 이하로 포함될 수 있다.
니켈(Ni)
상기 니켈(Ni)은 강도, 경도 및 내식성을 증가시키는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 니켈은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 1~20 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 1.5~15 중량% 포함될 수 있다.
크롬(Cr)
상기 크롬(Cr)은 본 발명의 강도, 경도, 내식성 및 내마모성을 향상시키는 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 크롬은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 15~50 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 강도 및 경도가 우수할 수 있다. 예를 들면 15~45 중량% 포함될 수 있다.
철(Fe)
상기 철(Fe)은 강도 및 경도 향상을 목적으로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 합금분말 조성물은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 및 산소(O) 중 하나 이상 더 포함할 수 있다.
몰리브덴(Mo)
상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명의 내부식성 및 기계적 강도를 향상시키는 목적으로 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 몰리브덴은 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 0.1~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 내부식성 및 기계적 강도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.1~3 중량% 포함될 수 있다.
구리(Cu)
상기 구리(Cu)는 본 발명의 경도 및 인장 강도를 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 구리는 상기 제2 합금분말 전체 중량에 대하여 0.001~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 성형체의 경도 및 인장 강도가 우수할 수 있다. 예를 들면 0.01~5 중량% 포함될 수 있다.
산소(O)
상기 산소(O)는 상기 합금분말 조성물 전체중량에 대하여 0 초과 0.5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 성형체의 결함 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면 0 초과 0.3 중량% 이하 포함될 수 있다.
합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 합금분말 조성물을 이용한 성형체 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 성형체 제조방법은 (S10) 중간성형체 제조단계; (S20) 탈지단계; 및 (S30) 소결단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 성형체 제조방법은 (S10) 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 포함하는 피드스탁(feedstock)을 성형하여, 중간성형체를 제조하는 단계; (S20) 상기 중간성형체를 탈지하는 단계; 및 (S30) 상기 탈지된 중간성형체를 소결하는 단계;를 포함한다.
이하, 상기 성형체 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(S10) 중간성형체 제조단계
상기 단계는 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 포함하는 피드스탁(feedstock)을 성형하여, 중간성형체를 제조하는 단계이다.
상기 합금분말 조성물은 제1 합금분말 및 제2 합금분말을 포함하며, 전술한 바와 같으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한 구체예에서 상기 중간성형체는 (S11) 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 130~180℃에서 혼련하여 피드스탁을 제조하는 단계; 및 (S12) 상기 피드스탁을 성형하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
예를 들면 상기 피드스탁은 상기 제1 합금분말, 제2 합금분말 및 바인더 혼합물을 혼련하여 제조할 수 있다.
한 구체예에서 상기 바인더 혼합물은 고분자를 포함할 수 있다. 상기 고분자는 성형체의 형상을 유지하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들면 상기 고분자는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 열가소성 수지는 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아세탈 수지 및 폴리올레핀 수지 중 하나 이상을 포함하며, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 및 에틸렌 비닐 아세테이트 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 종류의 바인더 혼합물을 포함시 합금분말 조성물과 혼합성이 우수하여 성형체 제조시 결함 발생을 방지하며, 기계적 강도가 우수한 복잡한 형상의 성형체 제조가 가능할 수 있다.
다른 구체예에서 상기 바인더 혼합물은 왁스 및 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 바인더 혼합물은 파라핀 왁스 30~80 부피%, 고분자 10~60 부피% 및 계면활성제 1~20 부피% 포함할 수 있다.
상기 왁스는 상기 바인더 혼합물의 유동성을 증가시키는 목적으로 포함될 수 있다. 예를 들면 상기 왁스는, 파라핀 왁스(paraffin wax) 및 카나우바 왁스 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 파라핀 왁스는 통상적인 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 주성분이 직쇄상 파라핀계 탄화수소 CH3(CH2)nCH3로 이루어지고, 탄소 원자수가 16~40, 바람직하게는 20~30의 것을 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 왁스는 상기 바인더 혼합물 전체 부피에 대하여 30~80 부피% 포함될 수 있다. 상기 조성에서 금속분말 조성물과 적합성이 우수하여 결함의 발생율을 대폭 저하시킬 수 있으며, 기계적 강도가 우수할 수 있다.
상기 고분자는 성형체의 형상을 유지하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들면 상기 고분자는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 열가소성 수지는 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아세탈 수지 및 폴리올레핀 수지 중 하나 이상을 포함하며, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 및 에틸렌 비닐 아세테이트 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 종류의 바인더 혼합물을 포함시 합금분말 조성물과 혼합성이 우수하여 성형체 제조시 결함 발생을 방지하며, 기계적 강도가 우수한 복잡한 형상의 성형체 제조가 가능할 수 있다.
상기 고분자는 상기 바인더 혼합물 전체 부피에 대하여 10~60 부피% 포함될 수 있다. 상기 조성에서 금속분말 조성물과 적합성이 우수하여 결함의 발생율을 대폭 저하시킬 수 있으며, 기계적 강도가 우수할 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 바인더 혼합물의 유동성을 보완하고, 상기 금속분말 조성물과 바인더 혼합물의 성분의 점착성을 개선시킬 수 있다. 예를 들면 상기 계면활성제는 스테아르산(stearic acid)을 포함할 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 바인더 혼합물 전체 부피에 대하여 1~20 부피% 포함될 수 있다. 상기 조성에서 금속분말 조성물과 점착성과 혼합성이 우수하여 결함의 발생율을 대폭 저하시킬 수 있으며, 기계적 강도가 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 피드스탁은 금속분말 조성물 100 중량부 및 바인더 혼합물 1~50 중량부 포함될 수 있다. 상기 조건에서 성형이 용이하며, 탈지시 바인더가 용이하게 제거되고, 소결시 성형체의 치수 안정성과 품질이 우수할 수 있다. 예를 들면 3~15 중량부 포함될 수 있다.
다른 구체예에서 상기 피드스탁은 금속분말 조성물 100 부피부 및 바인더 혼합물 20~85 부피부로 포함될 수 있다. 상기 조건에서 성형이 용이하며, 탈지시 바인더가 용이하게 제거되고, 소결시 성형체의 치수 안정성과 품질이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 피드스탁은 금속분말의 부피 비율인 고상율(S/L)이 45~80% 일 수 있다. 상기 조건에서 소결 후 성형체의 밀도를 향상시키고 성형 결함을 방지할 수 있다.
예를 들면, 상기 피드스탁은 이중 유성 교반기(double planetary mixer), 쌍스크류 혼합기(twin screw mixer), 쌍캠 혼련기(twin cam kneader), 혼련 압출기(kneader extruder) 등을 사용하여 제조될 수 있다.
한 구체예에서 상기 피드스탁은 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 130~180℃에서 혼련하여 제조할 수 있다. 상기 온도 조건으로 혼련시 용이한 성형이 가능하면서 형상변형을 방지할 수 있다.
한 구체예에서 상기 금속분말 조성물 및 바인더 혼합물을 기기에 투입하고 130~180℃에서 혼련하여 피드스탁을 제조할 수 있다. 상기 피드스탁은 압출기 등을 이용해서 0.1~10mm의 크기로 펠렛화 형태로 만들어 사용할 수도 있으며 괴상으로 굳힌 후에 파쇄기를 이용하여 알갱이 형태로 만들어 사용할 수 있다.
상기 피드스탁은 사출, 압출 또는 프레스 성형을 이용하여 중간성형체로 성형될 수 있다.
한 구체예에서 사출 성형을 실시할 수 있다. 예를 들면 상기 피드스탁을 1~100bar의 압력 조건으로 사출하여 중간성형체를 제조할 수 있다. 상기 조건에서 성형체의 조직 치밀성, 기계적 물성과 치수 안정성이 우수하고 형상 변형을 방지할 수 있다. 예를 들면 상기 사출은 상기 피드스탁을 사출기에 투입하고 10~90bar의 압력 및 실린더 온도 130~180℃ 조건으로 제조할 수 있다.
(S20) 탈지단계
상기 단계는 상기 중간성형체를 탈지하는 단계이다. 한 구체예에서 탈지는 상기 중간성형체를 500~700℃까지 가열하여 실시할 수 있다. 상기 조건에서 상기 바인더 성분이 용이하게 제거될 수 있다.
상기 탈지는 5~50 시간 동안 실시될 수 있다. 상기 조건에서 바인더 성분이 용이하게 제거되면서 치수 안정성이 우수하고 형상 변형을 방지할 수 있다.
예를 들면 상기 탈지는 불활성 기체 분위기 하에서 실시할 수 있다. 상기 불활성 기체는, 아르곤(Ar)을 포함할 수 있다.
(S30) 소결단계
상기 단계는 상기 탈지된 중간성형체를 소결하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 소결은 상기 탈지된 중간성형체를 1050~1250℃까지 가열하여 실시될 수 있다. 상기 조건에서 성형체의 경도 및 조직 치밀성이 우수하고, 가공성이 용이하며, 가공시 설비 부하를 방지할 수 있다. 예를 들면 1050~1250℃까지 가열하여 실시될 수 있다.
상기 합금분말 조성물을 소결하여 소결체 제조시, 스테인레스 스틸계 합금분말을 단독으로 소결하는 경우 대비 소결 온도로 소결시에도 성형체의 밀도와 기계적 물성이 우수하며, 소결 시간이 더 단축되어 생산 비용을 감축하여 경제성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 소결은 진공 조건에서 실시될 수 있다.
성형체 제조방법에 의해 제조되는 성형체
본 발명의 또 다른 관점은 상기 성형체 제조방법에 의해 제조되는 성형체에 관한 것이다.
한 구체예에서 상기 성형체는 소결밀도가 3~10g/cm3일 수 있다. 예를 들면 상기 성형체는 소결밀도가 5.0~7.5g/cm3일 수 있다. 한 구체예에서 상기 소결체는 소결밀도 및 성형밀도의 차이가 0.4g/cm3 이하일 수 있다. 예를 들면, 0.01~0.2g/cm3 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 성형체는 경도가 HRC 10~65 일 수 있다. 예를 들면 경도가 HRC 35~60일 수 있다.
상기 성형체는 인장강도 450MPa 이상, 항복강도 250MPa 이상일 수 있다. 예를 들면 상기 성형체는 인장강도 450~700MPa 및 항복강도 250~600MPa일 수 있다.
한 구체예에서 상기 성형체는 표면 기공율이 10% 이하이며, 수축율이 5% 이하일 수 있다. 예를 들면 상기 성형체는 표면 기공율이 3% 이하이며, 수축율이 0.01~2% 일 수 있다.
상기 성형체는 스마트폰용 부재로서 사용될 수 있다. 예를 들면 폴더블 스마트폰용 힌지(hinge) 용도로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
제1 합금분말 및 제2 합금분말 준비: 하기 표 1과 같은 조건의 합금 조성과, 평균입경(D50)을 갖는 구형의 제1 합금분말 및 제2 합금분말을 준비하였다. 한편, 하기 표 1에서 제1 합금분말의 탭밀도와 진밀도(true density)는 Hall Flowmeter(ACuPowder International社)를 사용하여 측정했으며, 제2 합금분말의 탭밀도와 진밀도는 FZS4-4B(NCS社)를 사용하여 측정하였다.
Figure 112022056923126-pat00001
실험예
(1) 합금분말 조성물 제조: 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말을 하기 표 2 및 표 3의 함량 조건으로 포함하여 합금분말 조성물을 제조하였다. 이 때 상기 제조된 실시예 1~9의 합금분말 조성물의 구성 성분 함량과, 진밀도를 측정하여 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.
Figure 112022056923126-pat00002
Figure 112022056923126-pat00003
(2) 성형체 제조: 상기 실시예 1~9의 합금분말 조성물을 이용하여 성형체를 제조하였다. 중간성형체는 상기 합금분말 조성물 70 부피% 및 바인더 혼합물(밀도 0.95g/cc의 고분자 포함) 30 부피%를 155~175℃에서 혼련하여 피드스탁을 제조하였다. 그 다음에, 상기 혼련된 피드스탁을 분쇄하고 사출 성형하여 중간성형체(사출체)를 제조하였다. 상기 사출 성형은 상기 피드스탁의 분쇄물을 사출기에 장입하고, 하기 표 4의 조건으로 실시하였다. 그 다음에 상기 중간성형체를 탈지로에 장입하고 590℃까지 가열하여 탈지를 수행하여 바인더 성분을 제거하였다. 구체적으로 상기 탈지는 하기 도 1과 같은 온도 스케쥴에 따라 실시하였으며, 탈지 완료된 중간성형체는 96~99%의 탈지율로 바인더 성분이 제거되었다. 그 다음에 탈지된 중간성형체를 챔버에 장입하고 약 0.001~0.1 torr의 아르곤(Ar) 가스 분위기의 진공 조건에서 1240~1250℃에서 약 17~18 시간 동안 소결하여 성형체를 제조하였다.
Figure 112022056923126-pat00004
실험예
(1) 중간성형체(사출체) 충진율(%): 상기 실시예 중 대표적으로 실시예 3의 사출 성형시 사출체 충진율을 평가하였다. 구체적으로 하기 표 5과 같은 조건(가로(X), 세로(Y), 두께(Z))을 갖는 직육면체 금형를 이용하여 사출 성형된 중간성형체의 부피를 3회 반복 측정하여 충진율을 평가하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
(2) 중간성형체(사출체) 외관 및 내부 품질 평가: 상기 실시예 1~9 사출체의 외관을 육안으로 관찰하여 결함 여부를 평가하였다. 또한, 상기 사출체를 슬라이싱하여 내부 단면을 육안으로 관찰하여 결함 여부를 평가하였다. 또한 실시예에 대하여 X-선 분석하여 결함 여부를 관찰하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다(◎: 매우 양호, ○: 양호, △: 핀홀 또는 크랙 발생, X: 매우 심한 크랙 또는 기공 발생).
Figure 112022056923126-pat00005
Figure 112022056923126-pat00006
상기 표 5의 결과를 참조하면, 실시예 3의 사출체는 96.47%의 충진율을 가지며, 본 발명이 목표로 하는 성형체의 충진율인 96% 이상을 만족하고 있으므로, 성형성이 우수한 것을 알 수 있었다.
하기 도 2(a)는 실시예 3의 단면 사진이며, 도 2(b)는 실시예 3의 X-선 시험 결과를 나타낸 사진이다. 상기 표 6 및 도 2의 결과를 참조하면, 실시예 1~9는 중간성형체의 외관 및 내부 품질이 우수한 것을 알 수 있었다.
(3) 성형체 수축율, 밀도, 경도(HRC): 상기 실시예 중 대표적으로 실시예 3 및 5에 대하여 수축율을 측정했으며, 실시예 3, 5, 7 및 9에 대하여 밀도 및 경도(HRC)를 측정하여 그 결과를 하기 표 7 및 도 3에 나타내었다.
(4) 성형체 인장강도, 항복강도 및 연신율 평가: 상기 실시예 중 대표적으로 실시예 5에 대하여 인장강도, 항복강도 및 연신율을 측정하여 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
(5) 성형체 자력측정: 상기 실시예 중 대표적으로 실시예 3, 5, 7 및 9에 대하여 자력을 평가하였다. 구체적으로 A4 용지를 이용하여 원형 네오디뮴 자석(사이즈: Ψ10 및 높이 3mm)에 대하여 자력 정도(성형체와 자석이 붙지 않는 A4 용지의 적층 매수)를 평가하여 그 결과를 하기 표 7, 도 3 및 도 4에 나타내었다. 한편 스테인레스 스틸(SUS360)의 경우 자력 정도는 57장이었다.
Figure 112022056923126-pat00007
도 3은 실시예 3, 5, 7 및 9의 경도 특성을 비교한 그래프이며, 도 4는 실시예 3, 5, 7 및 9의 자기특성을 비교한 그래프이다. 상기 도 3~4 및 표 7의 결과를 참조하면, 본 발명의 합금분말 조성물은 제1 합금분말 및 제2 합금분말의 함량 범위를 제어하여, 자성 특성을 제어하여, 목표로 하는 성형체의 강도, 경도 및 자성 등의 물성을 플렉서블(flexible)하게 제어할 수 있음을 알 수 있었다.
또한, 종래의 스테인레스 스틸 분말(SUS316L)을 단독 사용하여 소결시 소결온도가 1340~1350℃인 반면, 본 발명의 합금분말 조성물을 적용시 약 100℃의 낮은 소결온도에서도 성형체의 충분한 밀도를 확보하여, 스테인레스계 합금분말을 단독으로 소결하는 경우 대비 소결 온도가 더 낮고 소결 시간이 더 단축되어 경제성이 우수함을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 보론(B) 및 1 이상의 합금 성분을 포함하는 제1 합금분말; 및
    철(Fe), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 제2 합금분말;을 포함하고,
    상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말은 각각 평균크기가 0.1~100㎛인 합금분말 조성물이며,
    상기 제1 합금분말은 탄소(C) 0 초과 1 중량% 이하, 실리콘(Si) 0.5~5 중량%, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 보론(B) 1~10 중량%, 크롬(Cr) 35~55 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하되,
    상기 합금분말 조성물은 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말의 함량 범위를 제어하여 물성 및 자성 특성을 플렉서블(flexible) 하게 조절 가능한, 합금분말 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 합금분말 조성물을 소결하여 소결체 제조시, 스테인레스 스틸계 합금분말을 단독으로 소결하는 경우 대비 소결 온도가 더 낮고 소결 시간이 더 단축되는 것을 특징으로 하는 합금분말 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 합금분말은 탄소(C) 0 초과 1 중량% 이하, 실리콘(Si) 0 초과 3 중량% 이하, 망간(Mn) 0 초과 10 중량% 이하, 인(P) 0 초과 0.5 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 니켈(Ni) 2~25 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~5 중량%, 크롬(Cr) 10~25 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 합금분말 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 합금분말 조성물은 탄소(C) 0.01~3 중량%, 실리콘(Si) 0.1~5 중량%, 망간(Mn) 0.1~10 중량%, 인(P) 0 초과 0.5 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.5 중량% 이하, 니켈(Ni) 1~20 중량%, 크롬(Cr) 15~50 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~10 중량%, 보론(B) 0.1~10 중량%, 잔량부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 합금분말 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 합금분말 및 제2 합금분말은 탭밀도(tap density)가 각각 3g/cc 이상이고, 그리고 진밀도(true density)가 각각 5g/cc 이상인 것을 특징으로 하는 합금분말 조성물.
  7. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항중 어느 한 항의 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 포함하는 피드스탁(feedstock)을 성형하여, 중간성형체를 제조하는 단계;
    상기 중간성형체를 탈지하는 단계; 및
    상기 탈지된 중간성형체를 소결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형체 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소결은 상기 탈지된 중간성형체를 1050~1250℃까지 가열하여 실시되는 것을 특징으로 하는 성형체 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 중간성형체는 상기 합금분말 조성물 및 바인더 혼합물을 130~180℃에서 혼련하여 피드스탁을 제조하는 단계; 및
    상기 피드스탁을 성형하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 성형체 제조방법.
  10. 제7항의 성형체 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 성형체.
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