일반적인 분말 제조 방법(예: 볼 밀링)은 종종 미세하고 균일하며 구형의 금속 분말을 생산하지 못하여, 고급 분말야금(PM) 및 적층제조(AM) 응용 분야에서의 적용성을 제한한다. 본 연구에서는 질소(N 2 )와 아르곤(Ar)을 사용한 가스 분무(gas atomization)로, 주로 구형 형태를 갖는 초듀플렉스 스테인리스강(SDSS) 분말을 제조하고, 그 미세조직, 기계적 특성, 및 유변학적 특성을 비교하였다. N 2 분무 분말은 더 높은 동점도에 기인하여 더 미세한 입도 분포를 나타냈다. 표면 분석 결과, 두 분말 모두 Mn–Cr 스피넬, Fe 및 Si 기반 산화물, 그리고 NiO가 관찰되었으며, N 2 에서는 Cr 2 O 3 및 Si 2 N 2 O가 독특하게 나타났고 Ar에서는 MoO 2 /MoN이 독특하게 나타났다. Cr이 풍부한 산화물은 N 2 조건에서 더 뚜렷하게 관찰되었는데, 이는 분무 중 질소 유도 질화/옥질화(nitridation/oxynitridation)와 일치하는 결과이다. 미세조직 조사에서는 응고 중 오스테나이트 안정화 원소(N, Ni, Mn)의 편석으로 인해, 입자 내부에는 페라이트 상이, 입계에는 오스테나이트 상이 형성된 것으로 나타났다. 두 분말 모두 우수한 유동 특성을 보여 유동성(flowability)에서 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 나노인덴테이션 결과, 오스테나이트 영역은 페라이트 영역보다 경도는 ∼18% 높고 강성은 ∼11% 높은 것으로 나타났다. 종합적으로, N 2 분무는 입자를 미세화하고 오스테나이트 분율을 증가시키며, 나노인덴테이션에서 경도를 ∼5.8% 향상시키고 비커스(Vickers) 미세경도에서는 ∼30 Hv 증가시켰다(Ar로 제조한 분말과 비교). 이러한 결과는 PM 및 AM 응용 분야에서 분말 설계를 최적화하고 기계적 성능을 맞춤화하는 데 유용한 통찰을 제공한다.

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