Pd-Ag-In-Ga계 금속-세라믹용 합금의 모의 소성과 냉각에 따른 경도 및 미세 구조의 변화

Abstract

본 실험에서는 조성이 49.5Pd-40Ag-9In-1Ga(wt.%)인 합금을 이용하여, 모의 소성 시 합금의 경화에 가장 효과적인 냉각 속도를 알아내고, 모의 소성의 각 단계에서 합금의 경화에 가장 효과적인 냉각 속도로 냉각하거나 급랭하여 소성 과정과 그 후의 냉각 과정에 따른 합금의 경도 및 이와 관련된 미세 구조의 변화를 관찰하였다. 이를 위하여, 합금을 모의 소성한 후 경도 시험, 미세 구조, 결정 구조 및 원소 분포의 변화를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 실험에 사용된 합금은 주조 후 산화 처리에 의해 균질화가 진행되어 합금이 연화 되었고, 그 후 냉각됨에 따라 경화 되었다. 합금의 산화 처리 후 냉각 시 최고의 경화 효과를 나타내는 냉각 속도는 Stage 0이었다. 모의 소성 진행 시 각 단계별 냉각 속도를 Stage 0으로 통일하여 최종 소성 단계인 Glaze 단계까지 진행하여도 최종 모의 소성을 완료한 후 얻어진 금속 하부 구조물의 최종 경도는 주조 직후의 합금의 경도보다 낮았다. 모의 소성 과정에 따른 경도의 하강은 석출물이 조대화됨에 따라 면심정방(face-centered tetragonal) 구조의 석출물과 면심입방(face-centered cubic) 구조의 기지 사이의 계면의 면적이 감소되어 격자 뒤틀림이 해소된 것에 기인하였다.