화학공학소재연구정보센터
Korean Journal of Materials Research, Vol.9, No.4, 419-427, April, 1999
TiNi 형상기억합금을 이용한 복합재료의 제조 및 계면 특성
Fabrication and Interface Properties of TiNi/6061Al Composite
초록
TiNi 형상기억합금을 형상기억처리하고 예비변형량에 따른 기계적 특성을 고찰하였다. 또한 6061Al 합금을 기지재로 하여 금속기 복합재료를 금형주조법을 이용하여 제조하고 계면 특성을 고찰하였다. TiNi wIle 의 항복응력은 무열처리의 경우가 가장 높았으며 열처리 시간이 증가함에 따라 감소하였다. 그리고 각 열처리 조건에 있어서 예비변형량 증가에 따른 항복응력의 변화는 거의 없었다. 복합재료 계면의 미세조직을 관찰한 결과 wire와 기지 계면에 확산 반응에 의해 약 2μm 정도의 화합물층이 나타났으며, 이 반응은 상호확산에 의해 이루어졌음을 알 수 있었다. 확산속도는 Al 기지로부터 TiNi wire 쪽으로의 확산이 그 반대의 경우보다 빠르며 그 양도 다소 많은 것으로 확인되었다. 또한 이 반응층은 열처리 조건에 따라 그 속도 및 양이 변한다.
TiNi shape memory alloy was shape memory heat-treated and investigated its mechanical properties with the variation of prestrain. Also 6061Al matrix composites with TiNi shape memory allOY fiber as reinforæment have been fabricated by Permanent Mold Casting to investigate the microstructures and interface properties. Yield stress of TiNi wire was the most high in the case of before heat-treatment and then decreased as increasing heat-treatment time. ln each heat-treatment condition, the yield stress of TiNi wire was not changed with increasing the amount of prestrain. The interface bonding of Tilii/6061Al composite was fine. There was a 2μm thickness of diffusion reaction layer at the interface. We could find out that this diffusion reaction layer was made by the mutual diffusion. The diffusion rate from Al base to TiNi wIre was faster than that of reverse diffusion and the amount of the diffusion was also a littIe more than that of reverse.
  1. Wang J, Metall. Mater. Trans. A-Phys. Metall. Mater. Sci., 26A, 581 (1995)
  2. 강현기, 이준희, 김순국, 주조, 18(1), 69 (1998)
  3. Taya M, Furuya Y, Yamada Y, Watariabe R, Shibata S, Mori T, Proc. Smart Mater., SPIE, 373 (1993)
  4. Boyd JG, Lagoudas DC, J. Intell. Mater. Syst. Struct., 5, 333 (1994)
  5. Armstrong WD, J. Intell. Mater. Syst. Struct., 7, 448 (1996)
  6. Hamada K, Lee JH, Mizuuchi K, Taya M, Inoue K, Metall. Mater. Trans. A-Phys. Metall. Mater. Sci., 294, 1127 (1998)
  7. Suganuma K, Qkamoto T, Suzuki N, J. Master. Sci., 23, 1317 (1998)
  8. Suganuma K, Sasaki G, Fujita T, Tokuse M, J. Jpn. Inst. Met., 41, 297 (1991)
  9. Nair SV, Kim HG, Sci. Metall., 25, 2359 (1991)
  10. Lin PH, Tobushi H, Tanaka K, Hattori T, Makita M, J. Intell. Mater. Syst. Struct., 5, 694 (1994)
  11. Tobushi H, Tanaka K, Hori T, Sawada T, Hattori T, 日本機械學會論文集(A), 58(549), 694 (1992)
  12. Miyazaki S, Igo Y, Otsuka K, Acta Metall., 34, 2045 (1986)
  13. 김순국, 이준희, 윤두표, 박영철, 이규창, 김영희, 주조, 18(6), 534 (1998)
  14. 장동훈, 차동득, 임수근, 대한금속학회지, 35(6), 760 (1997)