Powder Bed Fusion공정으로 제조된 SUS 합금 및 Inconel 718의 미세조직 및 기계적 특성

Abstract

최근 Additive Manufacturing(AM)공정에 대한 연구와 개발이 진행함에 따라 AM공정의 방법 중 금속분말을 이용하는 방법인 Powder Bed Fusion(PBF)와 Direct Energy Deposit(DED), Binder jetting(BJ) 방법이 주목받는다. 본 연구에서는 이들 세 가지의 방법 중 가장 상업적 적용이 편리한 PBF 방식을 선정하였다. 소재는 일반적으로 가장 많이 활용되는 철계 및 Ni계 합금으로 선정하였다. 철계 합금과 Ni계 합금으로 제품을 제작하였을 때 나타나는 기계적 특성과 미세조직의 관계에 대하여 상관관계를 연구하고 이에 대한 연구결과들을 실험결과로부터 구축할 필요가 있다. AM공정에 대한 연구와 기술이 진행됨에 따라 PBF방식으로 제조된 제품과 비교하여 일반 공정(주조) 방법으로 생산된 제품의 기계적 특성 차이에 대한 분석이 필요하다. 기계적 특성은 미세조직에 영향을 많이 받으므로, AM공정으로 제조된 제품의 미세조직을 분석하고 기계적 특성과의 관계를 해석하여 제품에 요구되는 기계적 특성을 충족시킬 필요가 있다. AM공정에서도 최적의 미세조직을 찾기 위해서는 최적의 공정변수를 찾아야 한다. 본 연구에서는 철계 합금(SUS316L, SUS439L)과 Ni계 합금(Inconel 718)의 최적의 공정변수를 찾고, 미세조직을 분석하여 제품에 요구되는 기계적 특성을 분석하였다.