레이저 클래딩 공정을 이용한 무결점 고경도 텅스텐카바이드(WC)-A131 합금의 최적공정개발 (Development of Optimized Process for Defect-Free High Hardness WC-A131 Alloy Using a Laser Cladding Process)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 45권 / 6호 / 515 ~ 521페이지
· 저자명 : 이윤선, 성지현, 이민규, 김우성

초록

텅스텐카바이드(WC)는 높은 경도와 인성을 가진 합금으로 내마모성이 우수하여 절삭공구, 다이스 등에 사용되며 주로 분말야금공정을 통해 제조된다. 분말야금공정은 공정특성상 전체제품을 제작해야 하지만 레이저 클래딩은 높은 경도가 필요한 부분에만 적용할 수 있기 때문에 분말야금공정에 비해 경제적인 제품 생산이 가능하며 수리가 용이하다는 장점도 있다. 본 연구의 목적은 금속적층공정의 하나인 DMT(laser aided directed metal tooling) 공정을 활용해서 균열이 발생하지 않으면서 높은 경도를 갖는 텅스텐카바이드의 최적 클래딩 공정을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 텅스텐카바이드와 A131 분말을 혼합하여 레이저출력, 분말량, 이송속도 등의 공정변수를 변경해가며 공정실험을 진행하였다. 최적공정을 개발하기 위하여 비드의 형상과 미세조직을 광학현미경과 전계방출형 주사전자현미경으로 관찰하였고, 각각의 시편에 대하여 비커스 경도를 측정하였다.

영어초록

High-speed steel cutting tools are typically manufactured using WC because of its superior hardness and heat resistance. The laser cladding of a functional material can be applied only on the required metallic surface to resist abrasive wear, which can significantly reduce the production cost compared to that of sintering the entire part. In this study, the cladding of WC is performed using a laser-aid directed metal tooling (DMT) process, which is a type of additive manufacturing (AM) process. The purpose of this study is to develop an optimized process to obtain a crackand pore-free WC layer with high hardness. The mixture feed of WC and A131 powders with different feeding rates was cladded under the high powder fiber laser. The shape and microstructure of the beads were observed using OM and FE-SEM, and the Vickers hardness was also measured.

참고자료

· 없음