Abstract
For the fabrication of titanium diboride($TiB_2$)- based cermet as applications of cutting tools and wear resistant materials, a binder metal with good mechanical properties and sinterability is essential. In this study, SUS316L was chosen for the binder metal to obtain a new $TiB_2$ cermet with superior hardness and toughness.$TiB_2$-SUS316L cermets were densified to relative density of more than 99% by pressureless sintering at temperature above $1650^{\circ}C$ The flexural strength was up to 1290MPa at 10vo1%SUS316L cermet in spite of the formation of $Fe_2$B phase during the sintering. The fracture toughness was obtained up to $6MPam^{1/2}$ with Victors hardness over 18Gpa. These hardness and fracture toughness combinations are better than those of conventional cermet. The high temperature strength remarkably decreased by the plastic deformations of SUS316L binder phase at nearby $800^{\circ}C$ .
절삭공구 재료나 내마모 재료와 같은 용도의 $TiB_2$기 서멧합금을 제조하기 위해서는 소결성과 기계적 특성이 우수한 결합상이 요구된다. 본 연구에서는 경도 및 인성이 뛰어난 새로운 $TiB_2$기 서멧합금의 결합금속으로 SUS316L을 착안하였다. $TiB_2$-SUS316L 서멧합금은 상압소결에 의해 $1650^{\circ}C$ 이상에서 상대 밀도 99% 이상으로 치밀화되었다. 소결중 $Fe_2B$상이 생성되었지만 10vo1%SUS316L의 조성에서 1290MPa가지의 강도를 얻었다. 또한 비커스 경도 180pa 이상에서 $6MPam^{1/2}$까지의 파괴인성값을 얻을 수 있었고 이러한 경도 및 인성의 균형은 종래의 서멧합금에 비해 우수한 것이다. 약 $800^{\circ}C$ 부근에서 고온강도의 급격한 저하는 SUS316L 결합상의 소성변형으로 인한 것이었다.