DED 적층 제조된 코발트 합금에 미치는 HIP 후속 열처리의 영향

Abstract

고에너지 직접조사(directed energy deposition, DED) 적층 제조 방법은 빠른 적층 속도와 3차원 프린팅을 통하여 복잡한 형상의 부품을 최종 형상에 가깝게 제작하는 등 여러 장점으로 활용이 증가하고 있다. 특히 Stellite 6 (Co-Cr-W)와 같은 경질 재료(hard material)에 DED 적층 제조 방법이 적용될 경우 내마모성과 내부식성을 더욱 향상시켜, 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 DED 적층 제조는 매우 빠른 냉각속도와 큰 온도구배로 인하여 제조된 시편 내부에 잔류응력과 함께 적지 않은 양의 미세 균열과 lack of fusion, 기공과 같은 미세 결함들을 만들게 된다. 미세 결함들은 응력 집중부가 되어 결국 균열 개시의 중심체 역할을 하여 심각한 문제를 유발할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 DED 공정에는 열처리, 기계가공과 같은 후속 열처리가 많이 적용되는데, Stellite 6의 후속 열처리에 대한 연구는 진행된 바가 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 DED 적층 제조된 Stellite 6에 HIP 후속 열처리를 적용하여 결함 및 미세조직의 변화와 경도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.