KR20130076478A - 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법 - Google Patents

초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130076478A
KR20130076478A KR1020110145080A KR20110145080A KR20130076478A KR 20130076478 A KR20130076478 A KR 20130076478A KR 1020110145080 A KR1020110145080 A KR 1020110145080A KR 20110145080 A KR20110145080 A KR 20110145080A KR 20130076478 A KR20130076478 A KR 20130076478A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cobalt
tungsten carbide
mixing
cemented carbide
powder
Prior art date
Application number
KR1020110145080A
Other languages
English (en)
Inventor
김응주
윤덕재
박훈재
이근안
임성주
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020110145080A priority Critical patent/KR20130076478A/ko
Publication of KR20130076478A publication Critical patent/KR20130076478A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B22F2003/153—Hot isostatic pressing apparatus specific to HIP

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 초경소재 제조를 위한 혼합 방법은 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계 및 자성 분말에 자기력을 작용하여 상기 비자성 분말과 상기 자성 분말의 혼합을 유지하는 단계를 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 초경소재의 제조 방법은 텅스텐카바이드와 코발트를 혼합하여 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계, 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하는 단계, 코발트에 자기력을 가하여 텅스텐카바이드-코발트와 코발트의 혼합을 유지하는 단계 및 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계를 포함한다.

Description

초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법{Mixing Method for producing Cemented Carbide Material and Method for producing Cemented Carbide Material Using the Same}
본 발명은 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 과정에서 자기력을 이용하여 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉간 단조 등의 금속 성형 시 금형소재로서, 초경이 널리 이용되는 경우가 많다. 여기서, 초경은 고경도 소재인 WC입자가 Co를 모체(Matrix)로 하여 무작위로 산포되어 있는 구조를 갖는 일종의 복합소재이다.
종래, 텅스텐카바이드-코발트(이하, WC-Co 라 한다)계 초경 소결합금에는 고경도이고 내산화성이 풍부한 Ni, Fe, Ni-Fe, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 중 1종 이상을 첨가하여 내열성 및 내마모성을 개선한 초경합금으로 알려져 있다.
이러한 초경합금의 생산에 있어서 초경합금의 재료가 되는 분말들을 혼합하는 방법은 초경합금의 품질을 결정하는 중요한 공정 중이 하나이다. 분말이 균일하게 혼합되지 아니하면 초경합금의 강도 또는 인성이 취약해질 수 있기 때문이다.
선행문헌인 대한민국 공개특허 제 10-2011-0110176 호에 공개된 경질합금 혼합물 조제를 위한 볼 밀링 방법은, 경질합금 볼을 사용하여 에틸알콜을 연마 매체로 사용하고 파라핀 왁스가 성형제로 사용되는 교반 볼 밀링 방법이 기재되어 있다.
다만, 본 선행문헌은 분말을 균일하게 혼합할 수도 있으나, 혼합된 분말을 보관하면서 시간이 경과할 경우 분말에 중력이 작용하여 분말들의 비중 차이로 인하여 분말들이 균일하게 혼합이 유지되지 못하는 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 혼합된 비자성 분말과 자성 분말을 균일하게 혼합을 유지할 수 있도록 자기력을 이용하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계 및 자성 분말에 자기력을 작용하여 상기 비자성 분말과 상기 자성 분말의 혼합을 유지하는 단계를 포함하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법을 제공한다.
또한, 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계 및 자성 분말에 자기력을 가하여 상기 비자성 분말과 상기 자성 분말의 혼합을 유지하는 단계가 동시에 이루어질 수 있다.
또한, 상기 자성 분말은 코발트, 니켈, 철 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 비자성 분말은 텅스텐카바이드 또는 텅스텐카바이드-코발트일 수 있다.
또한, 상기 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계는, 텀블러 믹서를 이용하는 것일 수 있다.
그리고, 본 발명은 텅스텐카바이드와 코발트를 혼합하여 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계, 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하는 단계, 코발트에 자기력을 가하여 텅스텐카바이드-코발트와 코발트의 혼합을 유지하는 단계 및 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계를 포함하는 초경소재의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계는, 상기 텅스텐카바이드와 코발트를 습식 분위기에서 밀링으로 혼합하는 단계 및 상기 혼합된 텅스텐카바이드와 코발트를 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계는 상기 건조하는 단계 이후에 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 예비소결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계는 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압 소결하는 단계로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계는 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압하는 단계, 상기 가압된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 예비소결하는 단계 및 상기 예비소결된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 열간등방가압하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 초경소재 제조를 위한 혼합 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 혼합된 비자성 분말과 자성 분말에 자기력을 가하여 혼합된 분말이 균일하게 혼합을 유지할 수 있다.
둘째, 혼합된 비자성 분말과 자성 분말에 자기력을 가하여 혼합된 분말이 균일하게 혼합을 유지하는 것은 기계적으로 계속 혼합하는 방법보다 비용 면에서 유리하다.
셋째, 혼합하는 과정에서 자기력을 이용할 경우 분말의 혼합이 보다 더 용이해질 수 있다.
넷째, 텅스텐카바이드와 코발트를 혼합하여 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하고, 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하고, 소결하여 초경소재가 클러스터 구조를 형성과 동시에 자기력을 이용하여 텅스텐카바이드-코발트의 혼합분포를 균일하게 함으로써, 미세 조직 제어가 간단하여 고강도 고인성 초경소재를 제조하는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초경소재를 전자 현미경을 이용하여 촬영한 미세 조직 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과립화된 텅스텐카바이드-코발트의 제조방법을 나타내는 순서도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초경소재의 제조방법을 나타내는 순서도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합한 상태를 나타내는 개략도;
도 5는 도 4의 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트가 시간이 경과한 후 불균일한 상태를 나타내는 개략도; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기력을 이용한 초경소재의 분말의 혼합을 유지하는 모습을 나타내는 개략도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초경소재의 미세 조직을 설명한다.
본 발명에 따른 초경소재는 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)가 코발트를 모체(Matrix)로 하여 클러스터(Cluster) 구조를 형성한다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 텅스텐카바이드의 클러스터(WC-Co Cluster) 구조라 함은 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)가 모여 있는 집합체를 말하는 것이다.
본 실시예에 따른 초경소재는 과립화된 텅스텐카바이드-코발트가 코발트를 모체(Matrix)로 하여 클러스터 구조를 형성됨으로써, 인성을 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 크랙(Crack)이 초경소재 내에 발생한 경우, 클러스터 구조로 인하여 클러스터 사이의 간격(Mean Free Path)을 증가시켜 크랙의 전파를 막을 수 있게 되어 결과적으로 초경소재의 인성이 향상될 수 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초경소재의 제조방법에 있어서 텅스텐카바이드-코발트를 과립화하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 텅스텐카바이드와 코발트를 준비하는 단계에서는 일반적으로 텅스텐카바이드의 200~700 nm의 크기를 가지고, 코발트는 1 ㎛이하의 크기를 가지는 분말을 준비한다. 다만, 텅스텐카바이드는 나노크기에 한정되지 않고, 5 ㎛까지의 크기를 가질 수도 있다.
또한, 텅스텐카바이드를 기준으로 코발트는 5~15%중량을 가진다.
다음으로, 텅스텐카바이드와 코발트를 혼합하는 단계에서는 밀링하여 혼합하는 단계로 이루어진다.
밀링은 일반적으로 사용되는 어트리션 밀(Attrition Mill)로 이루어진다. 상기 어트리션 밀은 상기 텅스텐카바이드와 코발트를 혼합하면서 동시에 상기 텅스텐카바이드의 표면에너지를 증가시켜 텅스텐카바이드의 주변에 코발트가 결합되기 용이할 수 있다.
한편, 밀링은 볼밀링으로 이루어질 수 있다. 볼밀링에 있어서 볼은 텅스텐카바이드 또는 스틸 재질 등으로 이루어지며, 상기 볼의 크기는 수십 mm이다.
상기 볼이 혼합과정에서 파쇄될 우려가 있기 때문에 상기 볼은 텅스텐카바이드(WC)로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 혼합하는 방식은 건식혼합과 습식혼합이 있다. 건식혼합은 후술할 건조하는 단계가 필요가 없어 공정이 단순한 면이 있으나, 분말 형태로 된 텅스텐카바이드와 코발트는 크기가 작아 분말 사이에 반데르발스 힘(can der Waals force)이 작용하여 분말의 혼합을 방해한다. 그러나, 습식혼합 방식은 분말 사이에 유체가 존재하게 되어 상술한 반데르발스 힘을 작용하지 않게 되어 분말을 보다 효율적으로 혼합한다.
여기서 습식혼합을 위한 혼합보조제로서 물, 에탄올 또는 핵산을 첨가한다. 그리고, 혼합하는 과정에서 성형보조제로서 파라핀왁스을 첨가한다.
마지막으로, 습식분위기에서 혼합된 분말을 건조시키는 단계는 습식혼합을 위해 첨가한 혼합보조제를 증발시킨다. 혼합된 분말은 발화될 위험성이 존재하기 때문에 일반적으로 건조하는 방법으로는 분무 건조기(Spray Dryer)를 이용하는 방식을 택한다.
상기 분무 건조기는 액체 또는 페이스트 모양의 재료를 액적 분무기에 의해 열풍 속에 분무하여 30 ~ 50 ㎛정도의 건조를 얻는 방식이다. 건조하는 시간은 분말의 양, 혼합보조제 또는 성형보조제의 양에 따라 달라질 수 있다.
한편, 건조하는 방법으로는 물중탕을 이용하는 방식을 택할 수도 있다.
또한, 과립화된 텅스텐카바이드-코발트의 형성을 유지하기 위하여 예비소결을 하는 단계가 선택적으로 더 포함할 수 있다.
상기 예비소결은 진공 분위기 또는 수소 분위기 등에서 이루어지게 된다.
상기 예비소결하는 온도는 1200 ℃ ~1380 ℃ 범위가 바람직하다. 그리고, 텅스텐카바이드와 코발트가 과립화된 상태를 유지하기 위해서는 상기 예비소결하는 온도는 1250 ℃ ~1340 ℃ 범위 내가 더욱 바람직하다.
이에 따라, 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 얻을 수 있게 된다.
도 3를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초경소재의 제조방법을 설명한다.
먼저, 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 준비한다. 여기서, 코발트는 상기 텅스텐카바이드-코발트를 과립화하는 단계의 코발트의 크기와 유사하다.
먼저, 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 준비한다. 여기서, 코발트는 상기 텅스텐카바이드-코발트를 과립화하는 단계의 코발트의 크기와 유사하다.
다음으로, 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하는 단계에서 텅스텐카바이드-코발트를 기준으로 상기 코발트는 10~25 중량을 가질 수 있다.
상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하는 단계는 상기 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하는 단계와 달리, 밀링하여 혼합하지 않고 교반기(Mixer)를 통하여 혼합하게 된다.
또한, 교반기(Mixer)는 일반적으로 사용되는 터불러 믹서(Turbular Mixer)일 수 있다.
상기 혼합하는 단계는 과립화된 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)와 코발트 분말을 드럼(100)에 넣고 혼합하는 것으로 시작한다.
여기서 습식혼합을 위한 혼합보조제로서 물이나 에탄올을 첨가한다. 그리고, 혼합하는 과정에서 성형보조제로서 파라핀왁스을 첨가한다.
도 4는 도 1의 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트가 시간이 경과한 후 불균일한 상태를 나타내는 개략도이다.
그리고, 습식혼합한 분말을 건조시키는 단계는 습식혼합을 위해 첨가한 혼합보조제와 성형보조제를 제거한다. 유체들이 건조될 수 있도록 상기 드럼(100)의 드럼커버(110)를 열어놓는다. 일반적으로 건조하는 방법은 전술한 바와 같이 분무 건조기를 이용한다.
상기 혼합된 분말을 건조하는 단계에서 시간이 경과함에 따라 코발트(Co)보다 무거운 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)는 중력방향으로 이동하게 된다. 그리하여, 도 5에 도시된 바와 같이 가벼운 코발트(Co)는 상기 드럼(100) 상부에 보다 많이 분포하게 되고 무거운 텅스텐카바이드-코발트는 상기 드럼(100) 하부에 보다 많이 분포하게 된다. 따라서, 균일하게 혼합되었던 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)와 코발트(Co)는 상기 드럼(100)에서 일부 층분리가 나타나게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기력을 이용한 초경소재의 분말의 혼합을 유지하는 모습을 나타내는 개략도이다.
일반적으로 어떤 물질을 이루는 원자내의 전자들의 자전운동과 궤도운동에 의하여 자기장은 형성된다. 그러나, 대부분의 물질들은 원자들이 서로 쌍을 이루면서 반대 방향으로 자전하기 때문에 자기장이 상쇄되어 나타나지 않는다. 이에 반해 철, 니켈, 코발트 등은 서로 상쇄될 쌍이 없는 전자가 존재하므로 자성을 가지게 된다. 초경소재의 제조 시 필요한 분말 중에 자성을 띄는 분말을 자성 분말이라 정의한다.
그리고 초경소재의 제조 시 필요한 분말 중 텅스텐카바이드 또는 텅스텐카바이드-코발트도 자성에 영향이 없는 것은 아니나, 상기 자성 분말이 자기력에 영향을 받는 것에 비하여 중력에 영향을 받는 것이 크므로, 이러한 분말을 비자성 분말이라 정의한다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 초경소재의 제조를 위한 혼합 방법에 있어서, 상기 드럼(100) 하부에는 자기력을 조절할 수 있는 자기력발생부(200)가 설치된다. 상기 자기력발생부(200)에서 발생한 자기력을 이용하여 코발트(Co)를 중력 방향과 동일하게 아래로 당기게 된다. 여기서, 상기 자기력발생부(200)에서 발생되는 자기력의 크기는 텅스텐카바이드-코발트의 중량, 코발트의 중량 또는 상기 드럼(100)의 크기에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
이에 따라, 코발트(Co)에 작용되는 자기력과 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)에 작용하는 중력의 크기를 동일하게 하여 텅스텐카바이드-코발트와 코발트가 균일하게 혼합이 유지될 수 있게 된다.
또한, 본 실시예는 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)와 코발트(Co)를 혼합하는 과정을 설명하나, 일반적인 초경소재의 재료인 텅스텐카바이드(WC)와 코발트(Co)를 혼합하는 과정에서도 적용될 수 있다.
다시 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 초경소재의 제조방법을 설명한다.
그 다음으로, 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 고인성 초경소재를 획득하기 위한 제조방법은 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압 소결하는 단계로 이루어질 수 있다.
상기 가압 소결하는 단계는 금속부재로 이루어진 금형보다 높은 온도 및 압력에서 견딜 수 있는 흑연재질로 이루어진 그라파이트 몰드(Graphite Mold)를 일반적으로 이용한다.
이에 따라, 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 상기 그라파이트 몰드에서 가압 소결(Hot Pressing)하여 초경소재를 획득할 수 있다.
한편, 상기 가압 소결하는 단계로 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 달리, 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계는 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압하는 단계, 상기 가압된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 예비소결하는 단계 및 상기 예비소결된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 열간등방가압하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압하는 단계는 냉간 성형 방식으로 이루어진다. 상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 상온에서 가압하게 되어 초경소재의 이용방법에 따라 초경소재의 외형을 결정할 수 있다.
상기 가압된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 예비소결하는 단계는 전술한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 예비소결된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 열간등방가압하는 단계에서 열간등방가압(Hot Isostatic pressing)이란 금형에 초경소재를 넣고 가열하며 동시에 진공상태 또는 아르곤과 같은 불활성가스를 주입하여 시료주위에 균일한 압력을 가해서 치밀화를 촉진시키는 방법을 말한다. 이러한 치밀화를 통해 초경소재의 기공을 제거할 수 있게 된다.
상기 열간등방가압하는 단계에서 열간등방가압하는 온도는 1200 ℃ ~1300 ℃ 범위를 가지고, 압력은 200 MPa이하이다. 또한, 압력은 100 MPa이하인 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 초경소재를 얻을 수 있게 된다. 상기 텅스텐카바이드-코발트가 코발트 매트릭스 내에 클러스터 구조를 가지게 됨으로써, 고강도뿐만 아니라 고인성을 가지게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 드럼
110: 드럼커버
200: 자기력발생부

Claims (10)

  1. 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계; 및
    자성 분말에 자기력을 가하여 상기 비자성 분말과 상기 자성 분말의 혼합을 유지하는 단계;
    를 포함하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계 및 자성 분말에 자기력을 가하여 상기 비자성 분말과 상기 자성 분말의 혼합을 유지하는 단계가 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자성 분말은 코발트, 니켈, 철 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    비자성 분말은 텅스텐카바이드 또는 텅스텐카바이드-코발트인 것을 특징으로 하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비자성 분말과 자성 분말을 혼합하는 단계는,
    터불러 믹서를 이용하는 것을 특징으로 하는 초경소재 제조를 위한 혼합 방법.
  6. 텅스텐카바이드와 코발트를 혼합하여 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계;
    상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 혼합하는 단계;
    코발트에 자기력을 가하여 텅스텐카바이드-코발트와 코발트의 혼합을 유지하는 단계; 및
    상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계;
    를 포함하는 초경소재의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계는,
    상기 텅스텐카바이드와 코발트를 습식 분위기에서 밀링으로 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합된 텅스텐카바이드와 코발트를 건조하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경소재의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 형성하는 단계는
    상기 건조하는 단계 이후에 상기 과립화된 텅스텐카바이드-코발트를 예비소결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초경소재의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계는
    상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압 소결하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 고인성 초경소재의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 소결하는 단계는
    상기 혼합된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 가압하는 단계;
    상기 가압된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 예비소결하는 단계; 및
    상기 예비소결된 텅스텐카바이드-코발트와 코발트를 열간등방가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 고인성 초경소재의 제조방법.
KR1020110145080A 2011-12-28 2011-12-28 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법 KR20130076478A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110145080A KR20130076478A (ko) 2011-12-28 2011-12-28 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110145080A KR20130076478A (ko) 2011-12-28 2011-12-28 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130076478A true KR20130076478A (ko) 2013-07-08

Family

ID=48990060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110145080A KR20130076478A (ko) 2011-12-28 2011-12-28 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130076478A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017052509A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-30 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetic positioning of reinforcing particles when forming metal matrix composites
CN114147228A (zh) * 2021-11-03 2022-03-08 浙江恒成硬质合金有限公司 一种硬质合金顶锤混合料制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017052509A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-30 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetic positioning of reinforcing particles when forming metal matrix composites
US10655399B2 (en) 2015-09-22 2020-05-19 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetic positioning of reinforcing particles when forming metal matrix composites
CN114147228A (zh) * 2021-11-03 2022-03-08 浙江恒成硬质合金有限公司 一种硬质合金顶锤混合料制备方法
CN114147228B (zh) * 2021-11-03 2024-02-13 浙江恒成硬质合金有限公司 一种硬质合金顶锤混合料制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Enneti et al. Wear properties of sintered WC-12% Co processed via Binder Jet 3D Printing (BJ3DP)
Huang et al. VC, Cr3C2 and NbC doped WC–Co cemented carbides prepared by pulsed electric current sintering
Li et al. Study on the formation of core–rim structure in Ti (CN)-based cermets
CN106573298B (zh) 生产金属陶瓷或硬质合金粉末的方法
Sun et al. VC, Cr3C2 doped ultrafine WC–Co cemented carbides prepared by spark plasma sintering
Yang et al. Characterization of oxide scales to evaluate high temperature oxidation behavior of Ti (C, N)-based cermets in static air
Genga et al. Effect of Mo2C additions on the properties of SPS manufactured WC–TiC–Ni cemented carbides
Huang et al. Microstructure and mechanical properties of NbC-matrix hardmetals with secondary carbide addition and different metal binders
Zhao et al. Effects of WC particle size on densification and properties of spark plasma sintered WC–Co cermet
KR102326418B1 (ko) 적층 합성용 합성 알갱이들을 구비한 복합재료 파우더
Sun et al. Effects of initial particle size distribution and sintering parameters on microstructure and mechanical properties of functionally graded WC-TiC-VC-Cr3C2-Co hard alloys
CN107739950A (zh) 一种WC‑Co‑cBN复合硬质合金及其制备方法
Mussatto et al. Evaluation via powder metallurgy of nano-reinforced iron powders developed for selective laser melting applications
Guo et al. Microstructure and properties of Ti (C, N)–Mo2C–Fe cermets
Opris et al. Development of Stellite alloy composites with sintering/HIPing technique for wear-resistant applications
Acharya et al. Influence of nickel boride addition on sintering behaviour and mechanical properties of TiC–Ni based cermets
He et al. Effects of ultrafine WC on the densification behavior and microstructural evolution of coarse-grained WC-5Co cemented carbides
Liu et al. Microstructure and mechanical properties of ultra-hard spherical refractory high-entropy alloy powders fabricated by plasma spheroidization
Song et al. Consolidation of WC–Co alloys by magnetic pulsed compaction and evaluation of their mechanical properties
Liu et al. Effect of carbon content on the microstructure and mechanical properties of superfine Ti (C, N)-based cermets
Zhang et al. Experimental and thermodynamic investigation of gradient zone formation for Ti (C, N)-based cermets sintered in nitrogen atmosphere
Shi et al. Characterizations of WC–10Co nanocomposite powders and subsequently sinterhip sintered cemented carbide
Zhou et al. Effect of Mo and Mo2C on the microstructure and properties of the cermets based on Ti (C, N)
Huang et al. Influence of starting powder on the microstructure of WC–Co hardmetals obtained by spark plasma sintering
Daoush et al. Effect of liquid phase composition on the microstructure and properties of (W, Ti) C cemented carbide cutting tools

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
WITB Written withdrawal of application