일본산업뉴스요약

내마모성 우수한 내열합금을 개발
리드, 마찰교반접합 용 툴로 제안

리드(Lead)는 세라믹을 웃도는 강도와 철강재에 대한 내마모성을 모두 가진 내열합금 ‘TRC’를 개발했다. 기존의 질화규소에 비해 약 1.4~2배의 파괴 인성을 확보했다. 1000℃ 전후의 온도에서도 경도의 저하가 적고 잘 깨지지 않는다. 아직 가공 실적이 적은 철강재의 마찰교반접합(FSW) 용 툴 등으로의 용도를 제안한다.

TRC는 탄소입자의 분말과 내열성이 있는 금속 결합재를 혼합하여 연결한 복합재료이다. 800℃에서 비커스 경도(HV) 900~1000HV를 가진다. 내열성과 강도 및 인성이 있기 때문에 내열합금용 엔드밀, 열간가공용 금형 소재 등에도 활용할 수 있다.

FSW용 툴로의 적용을 상정하고 실시한 가공 실험에서는 탄소강재 ‘S45C’를 10미터 가공해도 현저한 마모가 보이지 않았다. 스테인리스 강재 ’SUS430’을 1미터 접합하는 실험에서는 질화규소 툴과 비교해 약 절반의 마모량에 그쳤다. 향후 자동차를 비롯해 철강재를 다루는 업계에 판매한다.

기존 FSW는 알루미늄 접합에 사용되는 일이 많았다. FSW로 접합부는 강한 강도를 얻을 수 있기 때문에 강판의 접합에 사용되는 스폿 용접 및 아크 용접 등으로 대체하는 방법으로 TRC제 FSW용 툴을 제안한다. 나아가 접합 균열이 과제인 고장력강판의 접합에 대해서도 제안해나간다.

세라믹의 질화규소는 내열성이 뛰어난 한편 인성에 과제가 있어 갈라지기 쉽다. 초경합금 및 서멧은 강도 및 인성이 우수하지만 고온 아래에서 연화하는 과제가 있었다.

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