코발트 저감/무함유 초경합금의 재료 및 연삭 거동 분석

초경합금은 높은 경도와 인성으로 인해 고성능 절삭 공구에 널리 사용된다. 그러나 일반적으로 바인더로 쓰이는 코발트(Co)는 채굴 지역의 정치적 불안정성으로 인한 높은 공급 위험과 환경 및 작업자 건강 문제로 인해 핵심 원자재로 분류된다. 이에 따라 코발트 함량을 줄이거나 대체할 수 있는 바인더 재료의 탐색이 시급하다. 본 연구에서는 니켈(Ni), 철(Fe) 및 니켈-크롬-코발트 혼합 바인더(NiCrCo)를 코발트 저감 또는 무함유 초경합금의 잠재적 바인더로 평가했다. 기존 연구는 주로 코발트 결합 시스템의 연삭 거동에 초점을 맞췄으나, 대체 바인더를 사용한 초경합금의 재료 특성 및 연삭 매개변수에 따른 연삭 거동은 불분명했다. 이에 다양한 온도에서 경도 및 파괴인성 측정, 미세 구조 분석을 통해 이들 초경합금의 특성을 규명하고, 유사 표면 연삭 실험을 수행하여 재료 제거 거동을 분석했다. 연구 결과, 대체 바인더는 코발트 바인더와 유사하지만 동일하지는 않은 재료 특성 및 연삭 거동을 나타냈다. 이는 대체 바인더 초경합금의 지식 기반 연삭에 기여하며, 더 경제적이고 친환경적이며 인체에 안전한 초경합금 절삭 공구 생산을 지원할 수 있음을 시사한다.