일반기술

고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물

종래 Ti-Al계 금속간화합물은 상온연성이 낮아 소성가공이 곤란하다는 점과 800℃ 이상의 온도영역에서는 보호성이 높은 Al2O3 피막보다 보호성이 낮은 TiO2 피막이 지배적으로 형성되어 내산화성의 부족으로 인하여 실용화에 어려움이 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 한다.본 발명은 고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물에 관한 것으로서, 본 발명의 Ti-Al계 금속간화합물은 Al 원소 35～55 원자%, 탄소 원소 0.001～2 원자 %, 할로겐 원소 0.001～1 원자%, 잔부는 Ti 원소의 조성으로 구성된다. 본 발명의 Ti-Al계 금속간화합물은 상기 조성에 더하여 상온연성을 증가시킬 수 있는 제 3원소를 1종 이상 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 경량성을 유지하면서 고온 내산화성이 우수한 금속간화합물이며, 상기 제 3원소를 포함할 경우 상온연성, 고온강도, 크리프 특성 등이 개선된 금속간화합물을 얻을 수 있다.본 발명은 경량성을 유지하면서 고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물을 제공하기 위하여, Al 원소 35～55 원자％, 탄소 원소 0.001～2 원자％, 할로겐 원소 0.001～1 원자％, 잔부 Ti 원소의 조성으로 이루어지는 Ti-Al계 금속간화합물을 제공한다. 또한, 본 발명의 Ti-Al계 금속간화합물은 상기 조성에 더하여 Mn, Cr, V, Nb, Mo, W, Ta, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Hf, Zr, Si 등의 원소중 적어도 1종 이상의 원소를 0.5～5 원자％로 함유하여 상온연성, 고온강도, 크리프 특성 등을 향상시키는 것이다.Ti, Al에 탄소 및 할로겐 원소를 포함하는 Ti-Al계 금속간화합물은 고온 산화시 형성되는 TiO2 피막이 할로겐 가스와 일산화탄소 가스에 의해 분해되어 결과적으로 TiO2 피막의 생성이 억제되고, Al2O3 피막 형성이 촉진됨으로 인하여 고온 내산화성이 향상된 경량내열 Ti-Al계 금속간화합물로 제조된다.또한, 상기 Ti-Al계 금속간화합물에 제 3의 원소를 1 종 이상을 추가로 첨가함으로써 상온연성, 고온강도, 크리프 특성 등이 개선된 Ti-Al계 금속간화합물을 얻을 수 있다.경량성을 유지하면서 고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물은 자동차용 엔진 부품 및 항공기용 엔진 부품을 비롯한 수송기기 관련 분야를 포함하는 각종 산업분야에서 신소재로 사용될 수 있다. 본 발명을 통한 기업화 전망에 따른 효과는 경량성을 유지하면서 고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물를 제조함으로써, 미국 및 일본의 선진국의 연구에 집중된 분야를 개척하여 기술적인 자립의 의의가 있으며, 경량성을 유지하면서 고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물을 응용한 기초․개발․실용화 분야에 확대 응용할 수 있다.