Relationship between Magnetic and Mechanical Properties of Cermet Tools

절삭공구용 서멧의 자기적 특성과 기계적 성질의 관계

The commercial cermet cutting tools consist of multi-carbide and a binder metal of iron group, such as cobalt and nickel which are ferromagnetic. In this paper, a new approach to evaluate the mechanical properties of TiCN based cermet by magnetic properties were studied in relation to binder content and sintering conditions. The experimental cermet was prepared using commercial composition with the other binder contents by PM process. It was found that the magnetic properties of the sintered cermets remarkably depended on the microstructure and the total carbon content. The magnetic saturation was proportional to increment of coercive force. At high carbon content in sintered cermet, the magnetic saturation was increased by decreasing the concentration of solutes such as W, Mo, Ti in Co-Ni binder. As the coercive force increases, the hardness usually increases. The strength and toughness of the cermet also increased with increasing the magnetic saturation. The measurement of magnetic properties made it possible to evaluate the mechanical properties in the cermet cutting tools.

공업용 서멧 절삭공구는 다성분계 탄화물과 강자성체(ferromagnetic material)인 철족의 Co, Ni 결합상 금속으로 구성 되어 있다. 본 연구에서는 새로운 시도로서 금속 결합상 량과 소결조건에 따른 TiCN계 서멧의 자기적 특성의 측정에 의한 기계적 성질의 평가방법을 연구하였다. 실험에서는 결합상이 다른 상용 서멧조성의 합금을 분말 야금법에 의해 제조하였다. 소결된 서멧의 자기적 특성은 합금의 조직과 탄소량에 따라 크게 변화하였다. 포화자화(magnetic saturation, $4{\pi}\;{\sigma}$)와 항자력(coercive force, Hc)은 비례하였으며, 고탄소 소결합금에 있어서는 Co-Ni 결합상에서의 W, Mo, Ti등의 용매원자의 농도가 낮아짐에 따라 포화자화는 증가하였다 항자력이 높을수록 경도는 증가하였고, 서멧의 강도 및 인성은 포화자화가 증가할수록 우수하였다. 서멧공구에서 자기적 특성을 측정하여 기계적 성질을 비파괴적으로 평가할 수 있었다.