Chemical Homogeneity and Dispersoid Formation in Mechanically Alloyed Al-Ti Composite Metal Powders

기계적 합금화한 Al-Ti 복합금속분말의 화학적 균질성과 분산상 형성

Chemical homogeneity and dispersoid formation in mechanically alloyed Al-Ti composite metal powders were investigated in order to fabricate the high temperature Al-Ti alloys. The homogeneity of composite particles was able to be obtained by MA milling time more than 10 hours with the milling velocity of 400 rpm. The amounts of titanium, carbon and oxygen elements in MA Al-Ti alloys by chemical analysis were 8.2, 1.135 and 0.233 wt.%, respectively. The amount of carbon analyzed corresponds to 90 pet. of carbon contained the PCA of stearic acid. TEM analysis has revealed the presence of the rounded $Al_3Ti$ dispersoids with the size of 250nm and the $Al_4C_3$ dispersoids of cylindrical shape with a size of 50nm in thickness and 150nm in length. Also, the some rounded $Al_2O_3$ dispersoids with a size of about 20nm were found in grain boundaries as well as in matrix.

본 연구에서는 고온용 Al-Ti 합금을 제조하기 위하여 복합금속분말의 화학적 균질성과 합금내에 형성되는 미세한 분산상에 대하여 조사하였다. Al-Ti 복합금속분말의 화학적 균질성은 400rpm의 회전속도로 10시간 이상 기계적 합금화하였을 때 나타났으며 MA Al-Ti 합금의 화학분석결과, Ti 함량은 8.2wt.%, 탄소 함량은 1.135wt.%, 그리고 산소 함량은 0.233wt.%였으며, 특히 탄소 함량은 스테아린산의 공정 제어제 중에 있는 약 90% 정도의 탄소가 최종적으로 합금 시편에 혼입되었음을 알 수 있었다. TEM 분석을 통하여 MA Al-Ti 합금의 기지조직내에 구형의 250nm 크기인 $Al_3Ti$ 금속간 화합물상과 침상형태의 폭 50nm, 길이 150nm 크기인 $Al_4C_3$ 탄화물상의 형성을 관찰하였으며 구형 모양을 갖는 약 20nm 크기의 $Al_2O_3$ 탄화물상들이 이 합금의 입내 및 입계에 균일하게 분포되었음을 알 수 있었다.