KITECH 생산기술 전문지

본 연구에서는 급속응고 기반의 용융추출(Melt Extraction, ME) 및 용융스피닝(Melt Spinning, MS) 공정을 이용하여 Ti계 합금 와이어를 제조하고, 형상 및 미세조직 특성을 비교하였다. ME 공정으로 제조된 시편은 회전 휠 가장자리에서 용융 제트를 직접 추출하여 응고시키는 방식으로, 약 190 μm의 원형 단면을 나타내었으며 균질한 응고조직과 매끄러운 표면을 보였다. 반면 MS 공정으로 제조된 시편은 노즐을 통해 회전 휠 표면에 용탕을 분사하여 응고된 두께 약 70 μm의 평판형(flat strip) 단면을 나타내었다. 이는 비대칭 열구배에 의해 하부가 급속 응고되고 상부가 상대적으로 늦게 응고된 결과로 판단된다. 조성 분석 결과 두 공정 모두 Ti, Cu, Ni, Zr, Sn, Si 원소가 균일하게 분포하였으며, 조성 편차가 5 wt.% 이내로 유지되었다. ME 공정은 고융점 합금 제조와 형상 제어에 유리하였으며, MS 공정은 균질 미세조직 및 장거리 연속성 확보 측면에서 우수한 특성을 나타내었다. 두 공정은 상호 보완적 특성을 가지며, 공정 변수의 정밀 제어를 통해 합금계별 요구 특성에 맞는 와이어 제조가 가능함을 확인하였다.

키워드 Melt Extraction, Melt spinning Rapid solidifacation, wire manufacturing