Fe-(4~8wt%)Si 압분체의 소결성에 관한 연구 = Sintering of Fe-(4~8wt%)Si Powder Compacts
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1980
작성언어
Korean
KDC
504
자료형태
학술저널
수록면
199-210(12쪽)
제공처
소장기관
本 硏究는 高逵素鋼材料인 Fe-Si混合壓粉體의 燒結現象에 관한 基礎硏究로서, 純 鐵粉에 융점이 낮은 Fe-Si合金粉을 혼합한 경우와 純Si粉을 혼합한 경우의 燒結擧動을 조사하고, 燒結方法에 의한 磁氣的 機械的 性質의 변화 양상을 定性的으로 고찰하였다.
硏究方法은 純 鐵粉에 Fe-Si合金粉 및 純 Si粉을 高硅素鋼의 組成範圍인 4%Si에서 8%Si까지의 여러 조성으로 혼합하여 6ton/㎠ 의 압력으로 成形한 후, 수소 분위기 중에서 燒結溫度(1100 ℃-1350℃)와 燒結時間(5分-240分)을 변화시켜 燒結을 행하였으며, 각각의 燒結擧動은 燒結體의 氣孔度, densification para meter, 微細組織을 토대로 검토하였다.
本 硏究結果에 의하면 Fe-Si合金粉을 液相으로 발생시킨 경우가 純粹 固相에 의한 것 보다 燒結이 다소 促進되었으나, 모두 短時間內(30分 이내)에만 效果가 있었다. 그 이유는 液相量이 너무 적고 또, 短時間內에 소멸되어 液相燒結現象의 지속이 오래가지 않았다는 것과, 급격한 結晶粒의 성장 등으로 燒結이 크게 促進되지 못하였다고 分析되며, Fe-Si合金粉의 混合壓粉體를 固相燒結할 경우 1시간 이상 長時間에서 Kirkendall效果에 의해 氣孔度가 다시 증가하는 경향을 보였으며 전체적으로 燒結이 沮害됨을 알 수 있었다. 또한 燒結에 따른 緻密化는 1200℃ 이하 固相燒結에서 純 Si粉의 混合壓粉體 보다 Fe-Si合金粉의 混合壓粉體가 양호한 것으로 나타난 반면, 1250℃ 이상에서는 純 Si粉의 混合壓粉體가 보다 더 緻密化 되었다. 機械的 性質(硬度)은 Si의 組成이 높을수록 증가되었으며, 磁氣的 性質은 예상과는 달리 Si의 組成이 낮은 경우가 양호한 것으로 나타났다.
SINTERING OF Fe-(4∼8wt%) Si POWER COMPACTS.
The sintering behaviour and the varation of related properties for Fe-Si powder compacts containing various composition of Si from 4%, to 8% have been investigated with mixture of pure iron and pure silicon powders,and mixture of
pure iron and Fe-75% Si alloy powders
The results obtained in these experiments can be summarized as follows.
(1) The enhanced densification for the compacts sintered at high temperatures above 1250℃, where liquid phase of Fe-Si alloy powder begins to occur, was not so high as what could be expected from the conventional liquid phase sintering concepts. The reasons for this can be attributed to the little amount
of the liquid phase and its rapid disappearance in compacts during sintering, and the fast grain growth due to the high sintering temperatures.
(2) Under the sintering condition of solid state only, the compacts of Fe-Si alloy powder mixtures showed that the densification rate decreased slowly due to the Kirkendall effect for long sintering time over 1 hour.
(3) Sintering of the compacts prepared from pure iorn and Fe-Si alloy powder mixture showed an improved densification as compared to that of pure iron/pure Si power mixed compacts under the temperature of 1200℃, but above 1250℃ an opposite result was observed.
(4) Magnetic susceptibility of the sintered compacts containing lower Si contents(4.5%) was higher than those of higher Si compacts. This fact is not consistent with the expectation, but it may be attributed to the observed high values of porosity for 6.5% and 7.5% Si compacts in these experiements. Hardness values, however, increased with Si content.
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