보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 및 그 제조 방법 
 본 발명 은 보론 도핑 을 통한 고 엔트로피 합금 의 상온 기계 적 특성 을 향상 시키 는 방법 에 관한 것 으로서 , 결정립계 의 웅 집 강도 를 향상 시키 는 보론 을 첨가 하 여 고 엔트로피 합금 고유 의 특성 을 유지 하 면서 도 상온 기계 적 특성 이 향상 된 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 에 관한 것 이 다 . 
 오랜 시간 동안 이어져 온 전통 적 인 합금 설계 는 한 가지 혹은 두 가지 주요 금속 원소 를 바탕 으로 이종 원소 들 을 소량 첨가 하 여 용도 에 맞 게 재료 의 물성 치 를 향상 시키 는 방향 으로 설계 되 었 다 . 철강 . 니켈 합금 . 티타늄 합금 , 알루미늄 합금 등 의 상용 합금 들 이 그 대표 적 인 예 에 해당 한다 . 
 그러나 최근 새롭 게 개발 된 고 엔트로피 합금 ( high - entropy alloy . 
 HEA ) 은 기존 합금 설계 와 는 매우 대 i 적 으로 주 원소 없이 다섯 가지 이상 의 구성 원소 를 등원 자 조성 혹은 비슷 한 비율 로 합금화 하 는 다 성분 주요 원소 로 이루어진 합금 이 다 . 이 는 다 원소 의 치환 형 특성 을 통한 합금 내 의 흔 합 엔트로피 를 높임 으로써 금속 간 화합물 또는 중간상 을 형성 시키 지 않 고 면심입방격자 ( face - centered cubic , FCC ) 또는 체 심 입방격자 ( body - centered cubic . BCC ) 와 같 은 단상 ( single phase ) 조직 을 형성 시키 는 금속 소재 이 다 . 
 이러 한 고 엔트로피 합금 은 최소 다섯 가지 이상 의 원소 들 의 흔 합 으로 구성 되 어야 하 며 . 각각 의 합금 구성 원소 는 조성 비율 은 5 35 원자 % 의 조성 비율 을 함유 해야 한다 . 만약 주 원소 외 에 다른 합금 원소 를 첨가 할 경우 . 그 첨가량 은 5 원자 % 이하 가 되 어야 한다 . 
 위 의 정의 를 통해 설계 된 고 엔트로피 합금 중 FCC 계 고 엔트로피 합금 은 우수 한 기계 적 특성 을 나타내 는데 Fe - Mn - Cr - Co - Ni 계열 고 엔트로피 합금 의 경우 . 극저온 변형 간 기계 적 쌍정 의 발현 으로 기존 구조 재료 에서 볼 수 없 던 우수 한 극저온 물 성 과 . 높 은 파괴 인 성과 내식 성 을 가짐 으로써 극한 환경 에서 의 구조 재료 로 적용 할 수 있 는 소재 로 주목 받 고 있 다 . 
 그러나 상온 에서 는 극저온 과 는 달리 기계 적 쌍정 의 형성 이 활발 하 지 않 아 상용 구조 재료 에 비하 여 매우 낮 은 기계 적 특성 을 나타낸다 . 뿐 만 아니 라 구조 재료 의 적용 에 있 어 중요 한 요소 증 하나 인 항복 강도 를 고려 하 면 FCC 계 금속 의 한계 인 낮 은 항복 강도 를 고 엔트로피 합금 또한 나타내 며 , 이 는 구조 재료 로서 의 적용 범위 를 제한 하 고 기존 의 상용 소재 를 대체 하 기 에 는 한계 가 있 다 . 
 이 를 해결 하 고자 하 는 많 은 연구 가 선행 되 었 으며 , 그 증 고 엔트로피 합금 에 주 원소 이외 의 다른 이종 원소 를 미량 첨가 하 여 재료 내부 에 석출 물 을 형성 하 여 기계 적 특성 을 향상 시키 는 방안 이 있 다 . 
 Cu - Co - Ni - Cr - Aln , s - Fe 계열 고 엔트로피 합금 에 보론 의 함량 을 3 . 5 내지 15 . 4 at %.¾ 변화 시 - 김 에 따라 Boride 석출 량 이 증가 되 어 경도 와 압축 항복 강도 를 향상 시켰 지만 , Boride 형성 으로 인하 여 낮 은 연성 및 인성 을 수반 하 는 한계 를 보였 다 . 
 따라서 고 엔트로피 합금 의 다양 한 분야 의 구조 재료 로서 의 적용 을 ■ 위해서 는 기존 의 고 엔트로피 합금 이 나타내 는 특성 을 유지 하 면서 도 항복 ¾ 도 를 높이 는 동시 에 우스 한 상온 기계 적 ^ 성 을 확보 하 는 것 이 필수 적 이 다 . 
 본 발명 의 목적 은 , 종래 의 FCC 계열 고 엔트로피 합금 에 미량 의 침입 형 원소 인 보론 을 첨가 하 여 고 엔트로피 합금 이 나타내 는 특성 을 유지 하 면서 도 높 은 항복 강도 및 우수 한 상온 기계 적 성질 을 구현 할 수 있 는 고 엔트로피 합금 을 제공 하 는데 있 다 . 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 은 철 ( Fe ) , 크 름 ( Cr ) , 니켈 ( Ni ) , 코발트 ( Co 망간 ( Mn ) , 몰리브덴 ( Mo ) , 알루미늄 ( A 1 ) 및 구리 ( Cu ) 중 에서 선택 되 는 네 가지 이상 의 금속 및 보론 ( B ) 을 포함 하 고 ， 단상 의 FCC 구조 를 갖 는다 . 
 상기 네 가지 이상 의 금속 의 함량 은 각각 5 내지 35 at % 이 며 . 상기 
 보론 ( B ) 의 함량 은 3 at % 이하 ( 0 은 불 포함 ) 일 수 있 다 . 
 상기 합금 은 , 증량 % 기준 으로 . 철 ( Fe ) : 18 내지 42 %, 망간 ( Mn ) : IS 내지 42 %, 크 름 ( Cr ) : 9 내지 22 %, 코발트 ( Co ) : 9 내지 22 %. 니엘 ( Ni ) : 9 내지 2 ' 2 % 및 보론 ( B ) : 0 . 001 내지 0 . 01 % 를 포함 할 수 있 다 . 
 상기 합금 은 , 증량 % 기준 으로 , 철 ( Fe ) : 18 내지 42 %, 망간 ( Mn ) : 18 내지 42 %. 크 름 ( Cr ) : 9 내지 22 ( . 코발트 ( Co ) : 9 내지 22 % 및 보론 ( B ) : 0 . 001 내지 0 . 01 <¾ 를 포함 할 수 있 다 . 
 상기 합금 은 . 보른 ( B ) : 0 . 004 내지 0 . 005 % 를 포함 할 수 있 다 . 
 상기 합금 은 , 결정립계 로 편석 된 보론 ( B ) 을 포함 할 수 있 다 . 
 상기 결정립계 로 편석 된 보론 ( B ) 의 최대 농도 는 0 . 20 % 일 수 있 다 . 상기 결정립계 로 편석 된 보론 ( B ) 은 전체 보론 ( B ) 중 . 95 % 이상 일 수 있 다 . 
 상 · '] 합금 의 평균 결정립 크기 는 60 이하 일 수 있 디 -. 
 상기 합금 의 항복 강도 는 450 MPa 이상 일 수 있 다 . 
 상기 합금 재 를 소둔 하 는 단계 에서 는 , 소둔 은도 가 ( 350 내지 n 00 ° C 일 수 있 다 . 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 은 침입 형 원소 인 
 보론 을 극미량 첨가 하 여 결정립계 로 편석 시킴 에 따라 결정립계 의 성장 을 억제 함 과 동시 에 응집 강도 를 향상 시킨다 . 
 또한 , FCC 계 고 엔트로피 합금 의 주요 강화 기구 인 기계 적 쌍정 의 형성 에 는 영향 을 미치 지 않 으며 , 이 에 따라 높 은 항복 강도 및 인장 강도 를 얻 으면서 도 연신 율 이 높 은 우수 한 특성 을 갖 는다 . 
 도 1 은 실시 예 1 의 시편 1 내지 7 및 비 교예 1 의 시편 1 내지 7 에 대해 온도 조건 을 달리 하 여 소둔 처리 한 경우 의 평균 결정립 크기 변화 를 나타낸 그래프 이 다 . 
 도 2 는 실시 예 2 에 따라 원자 탐침 분관 분석 으로 결정립계 로 편석 된 보론 을 나타낸 것 이 다 . 
 도 3 은 실시 예 와 비 교예 의 상온 인장 특성 을 나타낸 그래프 이 다 . 도 4 는 실시 예 2 와 비 교예 2 의 인장 변형 후 , 기계 적 쌍정 의 형성 여부 에 대한 ESBD 분석 결과 를 나타낸 것 이 다 . 
 이하 , 첨부 한 도면 을 참고 로 하 여 본 발명 의 여러 구 현예 들 에 대하 여 본 발명 어 속하 는 기 ¾ 분야 에서 통상 의 지식 을 가진 자 가 용이 하 게 실시 할 수 있 도록 상세히 설명 한다 . 본 발명 은 여러 가지 상이 한 형태 로 구현 될 수 있 으며 여기 에서 설명 하 는 구 현예 들 에 한정 되 지 않 는다 . 
 본 발명 을 명확 하 게 설명 하 기 위해서 설명 과 관계 없 는 부분 은 생략 하 였으며 . 명세서 전체 를 통하 여 동일 또는 유사 한 구성 요소 에 대해서 는 동일 한 참조 부호 를 붙이 도록 한다 . 
 또한 , 도면 에서 나타난 각 구성 의 크기 및 두께 는 설명 의 편의 를 위해 임의 로 나타내 었 으므로 , 본 발명 이 반드시 도시 된 바 에 한정 되 지 않 는다 . 도면 에서 여러 층 및 영역 을 명확 하 게 표현 하 기 위하 여 두께 를 확대 하 여 나타내 었 다 . 그리고 도면 에서 , 설명 의 편의 를 위해 . 일부 층 및 영역 의 두께 를 과장 되게 나타내 었 다 . 
 또한 , 층 , 막 , 영역 , 판 등 의 부분 이 다른 부분 " 위 에 " 또는 " 상 에 " 있 다고 할 때 , 이 는 다른 부분 " 바로 위 에 " 있 는 경우 뿐 아니 라 그 중간 에 또 다른 부분 이 있 는 경우 도 포함 한다 . 반 대로 어떤 부분 이 다른 부분 " 바로 위 에 " 있 다고 할 때 에 는 증간 에 다른 부분 이 없 는 것 을 뜻 한다 . 또한 , 기준 이 되 는 부분 " 위 에 " 또는 " 상 에 " 있 다고 하 는 것 은 기준 이 되 는 부분 의 위 또는 아래 에 위치 하 는 것 이 고 , 반드시 증력 반대 방향 쪽 으로 " 위 에 '' 또는 " 상 에 " 위치 하 는 것 을 의미 하 는 것 은 아니 다 . 
 또한 , 명세서 전체 에서 , 어떤 부분 이 어떤 구성 요소 를 " 포함 '' 한다고 할 때 , 이 는 특별히 반대 되 는 기재 가 없 는 한 다른 구성 요소 를 제외 하 는 것 이 아니 라 다른 구성 요소 를 더 포함 할 수 있 는 것 을 의미 한다 . 
 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 은 철 ( Fe ) , 크 름 ( Cr ) . ― 니켈 ( Ni ) , 코발트 ( Co ) , 망간 ( Mn ) . 몰리브덴 ( Mo ) , 알루미늄 ( A 1 ) 및 구리 ( Cu ) 중 에서 선택 되 는 네 가지 이상 의 금속 및 보론 ( B ) 을 포함 하 고 . 단상 의 FCC 구조 를 갖 는디 -. 
 네 기지 이상 의 금속 의 함량 은 각각 5 내지 35 at % 이 며 . 상기 보론 ( B ) 의 함량 은 3 at 이하 ( 0 은 블 포함 ) 일 수 있 다 . 
 고 엔트로피 합금 은 극저온 환경 에서 기계 적 특성 이 우수 하 다 . 반면 , 고 엔트로피 합금 의 한계 로 지적 되 는 낮 은 항복 강도 및 상온 기계 적 특성 을 향상 시키 고자 연구 하 였 다 . 
 그 결과 , 침입 형 원소 인 보론 을 극미량 첨가 할 경우 . 결정립계 웅 집 응력 향상 뿐 만 아니 라 결정립 성장 저항성 이 향상 되 어 결정립 미세화 효과 로 인해 높 은 항복 강도 와 우수 한 상온 기계 적 특성 을 얻 을 수 있 음 을 밝혀 내 었 다 . 
 특히 , 보론 을 첨가 할 ¾ 우 , 기계 적 쌍정 의 발현 을 주요 강화 기구 로 가지 는 FCC 계 고 엔트로피 합금 의 특성 을 그대로 유지 하 면서도 보 론 의 결정립계 로 의 편석 으로 인한 효과 로 상온 기계 적 특성 이 더 향상 될 수 있 음 을 밝혀내 고 본 발명 에 이르 게 되 었 다 . 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 에서 그 조성 에 특별 한 제한 은 없 다 . 다만 , FCC 단상 이 구현 되 며 ， 극저온 기계 적 특성 은 우수 하 여 극저온 구조 재료 로 의 웅 용 가능 성 은 높 으나 낮 은 항복 강도 와 상온 기계 적 특성 을 가지 므로 개선 이 요구 되 는 고 엔트로피 합금 이 면 족하 디 -. 이를 테 면 , 철 ( Fe ) , 크 름 ( Cr ) . 니켈 ( Ni ) , 코발트 ( Co ) , 망간 ( Mn ) . 몰리브덴 ( Mo ) , 알루미늄 ( A 1 ) 및 구리 ( Cu ) 증 에서 선택 되 는 네 가지 이상 의 금속 을 포함 하 되 , 각각 의 금속 함량 은 5 내지 35 at % 로서 , 등 원자 조성 혹은 비슷 한 비율 일 수 있 다 . 
 이 에 따라 금속 원소 들 의 치환 형 특성 에 의해 합금 내 의 흔 합 엔트로피 가 증가 하 여 금속 간 화합물 또는 중간상 이 형성 되 지 않 고 , FCC 조직 이 형성 되 는 합금 일 수 있 다 . 
 보론 은 합금 에 첨가 되 어 결정립계 웅 집 응력 및 결정립 성장 저항성 을 향상 시키 는 역할 을 수행 한다 . 보론 은 3 at % 이하 로 첨가 될 수 있 다 . 이 에 따라 결정립 이 미세 화 되 고 , 기존 의 고 엔트로피 합금 이 갖 는 낮 은 항복 강도 및 충분 하 지 못한 상온 기계 적 특성 의 향상 이 가능 하 다 . 
 다만 , 첨가 되 는 보론 의 양 이 과다 할 경우 . 합금 내 에서 취성 이 약한 보론 화합물 이 형성 되 므로 기계 적 특성 에 치명 적 으로 작용 할 수 있 다 . 
 구체 적 으로 , 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 은 증량 。 / 0 기준 으로 . 철 ( Fe ) : 18 내지 42 %, 망간 ( Mn ) : 18 내지 42 %, 크 름 ( Cr ) : 9 내지 22 %. 코발트 ( Co ) : 9 내지 22 %, 니켈 ( Ni ) : 9 내지 22 % 및 보론 ( B ) : 0 . 001 내지 0 . 01 % 를 포함 할 수 있 으며 , 하 기 조성식 1 과 같이 표현 될 수 있 다 . 
 [ . 성식 1 ] 
 i 9 - 22 BU . 001 — 0 . 01 ( t % ) 
 또한 , 구체 적 으로 , 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 은 중량 % 기준 으로 , 철 ( Fe ) : 18 내지 42 %,, 망간 ( Mn ) : 18 내지 42 %, 크 름 ( Cr ) : 9 내지 22 %, 코발트 ( Co ) : 9 내지 2 ' 2 % 및 보론 ( B ) : 0 . 001 내지 0 . 01 % 를 포함 할 수 있 으며 . 하 기 조성식 2 와 같이 표현 될 수 있 다 . 
 [ 조성식 2 ] 
 Fe ls - i ^ Mn 】 - 42 Ci ' 9 — JBO . 001 — 0 . 01 ( wt % ) 
 싱 ᅵ기 조성식 1 및 조성식 2 에서 와 같이 보론 은 0 . 001 내지 0 . 01 % 가 첨가 될 수 있 다 . 
 보론 이 0 . 001 % 미만 첨가 될 경우 ， 결정립 미세화 효과 가 크 지 않 고 . 0 . 01 % 를 초과 하 여 첨가 될 ¾ 우 , 합금 내 에서 취성 이 약한 보론 화합물 이 형성 될 수 있 다 . 
 보디 ■ 구체 적 으로 는 , 보론 화합물 의 형성 을 최대한 방지 하 며 , 결정립 
 미세화 효과 를 최대 화 하 기 위해 보 론 이 0 . 004 내지 0 . 005 % 가 첨가 될 수 있 다 . 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 은 결정립계 로 편석 된 보론 을 포함 할 수 있 다 . 
 침입 형 원소 인 보론 의 첨가 에 따라 보 론 이 결정립계 로 편석 되 어 결정립계 의 성장 을 억제 함 과 동시 에 웅 집 강도 를 향상 시킨다 . 
 구체 적 으로 는 도 2 에서 확인 할 수 있 는 바 와 같이 , FCC 결정립 과 FCC 결정립 사이 의 결정립계 ( grain boundary ) 에 보른 의 농도 가 최대 0 . 20 % 일 수 있 다 . 또한 . 결정립계 로 편석 된 보론 은 전체 보론 중 , 95 % 이상 일 수 있 다 . 
 반면 , FCC 결정립 의 보론 농도 는 최대 0 . 075 ^% 에 그침 을 확인 할 수 있 다 . 첨가 된 보론 의 95 % 이상 이 결정립계 에 집중 되 어 결정립 의 성장 을 억제 한다 . 
 또한 , FCC 계 고 엔트로피 합금 의 주요 강화 기구 인 기계 적 쌍정 의 형성 에 는 영향 을 미치 지 않 으며 . 이 에 따라 높 은 항복 강도 및 인장 ¾ 도 를 얻 으면서 도 연신 율 이 높 은 우수 한 특성 을 갖 는다 . 
 보론 의 첨가 에 의한 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 ^ 트 로 ^ 합금 의 평균 결정립 크기 는 60 / 이하 일 수 있 다 . 구체 적 으로 는 , 8 / / ΙΠ 이하 일 수 있 고 , 보다 구체 적 으로 는 이하 일 수 있 다 . 상기 에서 도 언급 한 바 와 같이 결정립 의 미세화 에 따라 우수 한 항복 강도 와 상온 기계 적 특성 을 기대 할 수 있 다 . 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 의 항복 강도 는 440 MPa 이상 일 수 있 다 . 구체 적 으로 는 . 650 MPa 이상 일 수 있 다 . 
 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 제조 방법 
 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 의 제조 방법 은 ¾( Fe ) . 크 름 ( Cr ) . 니켈 ( Ni ) , 코발트 ( Co ) . 망간 ( Mil ) , 몰리브덴 ( Mo ) , 알루미늄 ( A 1 ) 및 구리 ( Cu ) 중 에서 선택 되 는 네 가지 이상 의 금속 의 원료 물질 및 보론 ( B ) 원료 물질 을 준비 하 는 단계 , 원료 물질 들 을 용해 하 여 잉곳 을 주조 하 는 단계 , 잉곳 을 냉간 압연 시켜 합금 재 를 제조 하 는 단계 및 합금 재 를 소둔 하 는 단계 를 포함 한다 . 
 먼저 , 원료 물질 을 준비 하 는 단계 에서 는 원료 물질 로서 . 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) , 크 름 ( Cr ) , 니켈 ( Ni ) , 코발트 ( Co ) , 망간 ( Mn ) , 몰리브덴 ( Mo ) . 알루미늄 ( A 1 ) 및 구리 ( Cu ) 중 에서 선 텍 되 는 네 가지 이상 의 금속 의 원료 물질 을 준비 하 고 , 보론 ( B ) 원료 물질 을 준비 한 후 . 단상 의 FCC 구조 를 가지 는 흔 합 비율 이 되 도록 칭량 할 수 있 다 . 
 다음 으로 , 잉곳 을 주조 하 는 단계 에서 는 준비 한 원료 물질 들 을 도가니 에 장입 하 고 , 1400 내지 180 CTC ' 의 온도 로 가열 하 여 용해 시킨 다음 주형 을 통해 잉곳 을 주조 할 수 있 다 . 
 이후 , 압 하 율 이 50 내지 80 % 이 되 도록 잉곳 을 냉간 압연 하 여 합금 재 를 제조 하 고 . 냉간 압연 을 통해 제조 한 합금 재 를 소둔 처리 할 수 있 다 . 
 소둔 처리 가 실시 되 는 동안 보 론 이 높 은 에너지 를 가지 는 결정립계 에 우선 적 으로 ? 3 석 되 어 항복 강도 및 상온 기계 적 특성 이 향상 될 수 있 다 . 소둔 은도 는 650 내지 lKXrC 의 온도 일 수 있 다 . 구체 적 으로 는 . 700 내지 800 ° C 의 온도 일 수 있 다 . 소둔 시간 은 10 내지 100 분 일 수 있 다 . 
 일반 적 으로 소둔 처리 시 의 온도 가 증가 할수록 결정립 의 크기 가 성장 하 지만 보 론 의 첨가 로 인해 보 론 이 결정립계 로 편석 됨 으로써 결정립 의 성장 을 ¾ 데 하 게 된다 . 이 에 따라 결정립 미세화 로 인해 우수 한 항복 강도 와 상 은 기계 적 특성 이 발현 될 수 있 다 . 
 잉곳 을 주조 하 는 단계 이후 에 는 잉곳 을 균질 화 열처리 하 는 단계 및 잉곳 의 표면 에 생성 된 산화물 을 제거 하 는 단계 를 더 포함 할 수 있 다 . 
 균질 화 열처리 하 는 단계 에서 는 조직 을 균질 화 시키 기 위해 산화물 이 제거 된 잉곳 을 1000 내지 1200 ° C ' 의 온도 에서 4 내지 8 시간 동안 균질 화 열처리 ( homogenizing ) 를 실시 할 수 있 다 . 
 산화물 을 제거 하 는 단계 에서 는 주조 한 잉곳 의 표면 을 연마 ( grinding ) 함 으로써 잉곳 의 표면 에 형성 된 산화물 을 제거 할 수 있 다 . 
 . 한편 , 합금 재 를 소둔 하 는 단계 이후 에 는 합금 재의 변형 에 의해 기계 적 쌍정 이 형성 되 는 단계 를 더 포함 할 수 있 다 . 
 합금 재 를 의도 적 으로 변형 시킬 수 있 고 . 또는 제품 에 적용 후 , 사용 환경 에서 자연 적 으로 변형 될 수 있 다 . 변형 의 방법 에 구애 받 지 않 는디 -. 보론 의 첨가 에 도 불구 하 고 . 기계 적 쌍정 의 발현 을 주요 강화 기구 로 
 가지 는 FCC 계 고 엔트로피 합금 의 특성 을 그대로 유지 할 수 있 다 . 
 이하 본 발명 의 구체 적 인 실시 예 를 기재 한다 . 그러나 하 기 실시 예 는 본 발명 의 구체 적 인 일 실시 예 일 뿐 본 발명 이 하 기 실시 예 에 한정 되 는 것 은 아니 다 . 
 실시 예 및 비 교예 에 따른 고 엔트로피 합금 의 제조 
 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) , 망간 ( Mn ) . 크 름 ( Cr ) , 코발트 ( Co ) . 니켈 ( Ni ) 및 보론 ( B ) 의 원료 물질 을 아래 표 1 과 같 은 흔 합 비율 이 되 도록 준비 하 였 다 . 
 이상 과 같 은 비율 로 준비 된 금속 을 도가니 에 장입 한 후 . 1550 ° C 로 가열 하 여 용해 하 고 . 주형 을 사용 하 여 두께 7 . 8 隱 . 150 g 의 폭 33 隱 . 길 이 SOmm , 두께 7 . 8 run 의 직육면체 형상 인 복수 의 잉곳 ( i ngo t ) ik 주조 하 였 다 . 주조 된 잉곳 의 표면 에 생성 된 산화물 을 제거 하 기 위해 표면 연마 ( grinding ) 를 하 였으며 , 연마 된 잉곳 의 두께 는 7 隱 가 되 었 다 . 
 다 움 으로 , 각 합금 판재 들 을 아래 표 2 의 조건 으로 소둔 ( annea 1 ing ) 처리 하 였 다 . 
 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) . 망간 ( Mn ) , 크 름 ( Cr ) , 코발트 ( Co ) 및 보론 ( B ) 의 원료 물질 을 아래 표 1 과 같 은 흔 합 비율 이 되 도록 준비 하 였 다 . 이상 과 같 은 비율 로 준비 된 금속 을 도가니 에 장입 한 후 . 1550 ° C 로 가열 하 여 용해 하 고 . 주형 을 사용 하 여 두께 7 . 8 mm . 150 g 의 폭 33 隱 . 길 이 80 隱 , 두께 7 . 8 mm 의 직육면체 형상 의 잉곳 을 주조 하 였 디 -. 
 주조 된 잉곳 의 표면 에 생성 된 산화물 을 제거 하 기 위해 표면 연마 ( grinding ) 를 하 였으며 , 연마 된 잉곳 의 두께 는 7 隱 가 되 었 다 . 
 표면 연마 된 두께 7 t 删 의 잉곳 을 1100 ' C 의 온도 에 6 시간 동안 균질 화 열처리 를 실시 한 후 , 두께 7 iiim 에서 1 . 5 mni 까지 냉간 압연 을 진행 하 여 합금 판재 를 준비 하 였 다 . 다음 으로 . 합금 판재 를 800 t 에서 60 분 동안 
 소둔 처리 하 였 다 . 
 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) , 망간 ( Mn ) , 크 름 ( Cr ) , 코발트 ( Co ) , 니켈 ( Ni ) 및 보론 ( B ) 의 원료 물질 을 아래 표 1 과 같 은 흔 합 비율 이 되 도록 준비 하 였 다 . 
 이후 , 상기 실시 예 2 와 동일 한 과정 을 거쳐 합금 판재 를 준비 하 였 다 . [ 실시 예 4 ] 
 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) . 망간 ( Mn ) , 크 름 ( Cr ) , 코발트 ( Co ) , 니켈 ( Ni ) 및 보론 ( B ) 의 원료 물질 을 아래 표 1 과 같 은 흔 합 비율 이 되 도록 준비 하 였 다 . 
 이후 , 상기 실시 예 2 와 동일 한 과정 을 거쳐 합금 판재 를 준비 하 였 다 . [ 비 . 예 1 ] 
 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) . 망간 ( Mn ) , 크롬 ( Cr 코발트 ( Co ) 및 니켈 ( Ni ) 의 원료 물질 을 아래 표 1 과 같 은 흔 합 비율 이 되 도록 준비 하 였 다 ■. 이후 , 싱기 실시 예 1 과 동일 한 과정 을 거쳐 복수 의 합금 판재 ( 비교 에 
 1 의 시편 1 내지 7 ) 를 준비 하 였 다 . 
 다음 으로 . 각 합금 ¾ 재 들 을 아래 표 2 의 건 으로 소둔 처리 하 였 다 . 
 순도 99 . 9 % 이상 의 철 ( Fe ) , 망간 ( Mn ) . 크 름 ( Cr ) 및 코발트 ( Co ) 의 원료 물질 을 아래 표 1 과 같 은 혼합 비율 이 되 도록 준비 하 였 다 . 
 이후 , 상기 실시 예 2 와 동일 한 과정 을 거쳐 합금 판재 를 준비 하 였 다 . 
 표 2 ] 
 1 . 결정립계 크기 분석 결과 
 도 1 은 어닐링 처리 한 실시 예 1 의 시편 1 내지 7 및 비 교예 1 의 시편 1 내지 7 의 합금 의 EBSD ( electr 이 1 backseat ter diffraction ) 분석 을 통하 여 소둔 처리 온도 변화 에 따른 결정립 크기 변화 를 나타낸 것 이 다 . 
 도 1 에서 확인 되 는 바 와 같이 , 실시 예 1 및 비 교예 1 모두 소둔 처리 온도 가 증가 함 에 따라 결정립 크기 가 성장 하 지만 실시 예 1 의 경우 , 보 론 이 더 첨가 되 기 때문 에 결정립 크기 가 비 교예 1 에 비하 여 상대 적 으로 작 다 . 뿐 만 아니 라 소둔 처리 온도 가 증가 할수록 실시 예 1 및 비 교예 1 간 의 결정립 크기 의 차이 가 점차 커지 는 것 을 확인 할 수 있 다 . 
 즉 , Fe - Mn - Cr - Co - Ni 합금 계 에서 다른 원소 의 조성 은 일정 하 게 
 유지 하 되 . 보론 이 0 . 005 중량 % 첨가 되 어 소둔 처리 시 결정립 성장 을 억제 함 으로써 최종 적 으로 비 교예 1 에 비하 여 상대 적 으로 미세 한 결정립 을 가지 는 것 을 알 수 있 다 . 
 2 . 원자 탐침 분광 분석 결과 
 도 2 는 어닐링 처리 한 실시 예 2 의 원자 탐침 분광 분석 결과 를 나타낸 것 이 다 . 원자 람 침 분광 분석 은 원자 단위 의 원소 별 이미지 를 확인 하 는 방법 으로 원뿔형 으로 제작 된 원자 탐침 시료 ( ~ 50 nm ) 에 전기 적 펄스 를 가하 여 재료 의 이온 화 및 전기 적 필드 를 이용 한 검출 을 통해 원자 의 분포 를 분석 하 는 방법 이 다 . 
 도 2 에서 확인 되 는 바 와 같이 , 철 ( Fe ) , 망간 ( Mn ) , 크 름 ( Cr ) . 코발트 ( Co ) , 니켈 ( Ni ) 은 전체 의 영역 에 걸쳐 무작위 로 골고루 분포 되 어 있 는 반면 , 0 . 004 wt % 첨가 된 보론 은 특정 영역 에 편석 되 어 있 는 것 을 알 수 있 으며 . 이 영역 은 결정립계 에 해당 한다 . 
 즉 , 보론 은 소둔 처리 시 , 기지 에 비하 여 상대 적 으로 높 은 에너지 를 가지 는 결정립계 에 우선 적 으로 편석 되 는 것 을 알 수 있 다 . 
 3 . 인장시험 결과 
 도 3 과 아래 표 3 은 각각 실시 예 1 의 시편 1 및 4 , 실시 예 2 . 그리고 예 1 의 시편 1 및 4 , 비 교예 2 의 상온 인장시험 결과 를 나타낸 것 이 다 . 
 시편 항복 강도 ( MPa ) 인장 강도 ( MPa ) 연신율 ( %) 실시 예 1 의 시편 1 800 1035 51 
 비교 예 1 의 시편 1 652 854 50 
 실시 예 1 의 시편 4 650 910 55 
 비교 예 1 의 시편 4 275 635 65 
 실시 예 2 441 858 73 
 비교 예 2 380 773 67 
 실시 예 3 451 734 47 
 실시 예 4 476 716 48 
 도 3 과 표 3 에서 확인 되 는 바 와 같이 , 본 발명 에 따른 보론 이 도핑 된 고 엔트로피 합금 의 실시 예 1 의 시편 4 , 실시 예 2 . 실시 예 3 . 실시 예 4 . 비 교예 1 의 시편 4 및 비 교예 2 는 모두 소둔 처리 를 800 ° C 에서 수행 한 것 으로서 물 성 을 비교 해 보 면 실시 예 들 의 인장 강도 가 보론 이 첨가 되 지 않 은 비 교예 1 의 시편 1 및 4 , 비 교예 2 에 비하 여 향상 되 어 우수 한 기계 적 특성 을 나타내 는 것 을 알 수 있 다 . 
 또한 , 실시 예 1 의 시편 1 을 비 교예 1 의 시편 1 과 비교 해 보 아도 보 론 의 영향 으로 인해 인장 강도 가 큰 폭 으로 향상 된 것 을 알 수 있 다 . 
 특히 , 실시 예 1 의 시편 4 를 비 교예 1 의 시편 4 와 비교 해 보 면 . 보론 이 첨가 되 어 항복 강도 및 인장 강도 는 큰 폭 으로 향상 되 면서도 ( 항복 강도 : 275 MPa → 650 MPa , 인장 강도 : 635 MPa → 910 MPa ) 연신율 은 보론 이 첨가 되 지 않 은 경우 와 비슷 한 결과 를 나타내 는 것 을 확인 하 였 다 . 
 또한 , 실시 예 2 의 합금 에서 는 비 교예 2 의 합금 에 비해 보론 첨가 의 효과 로 항복 강도 및 인장 강도 가 향상 됨 과 동시 에 연신율 도 소폭 증가 하 는 결과 를 확인 하 였 다 . 
 보론 이 0 . 01 % 이하 로 첨가 된 실시 예 1 의 시편 4 및 실시 예 2 와 0 . 01 % 을 초과 하 여 첨가 된 실시 예 3 및 실시 예 4 를 비교 해 보 면 , 실시 예 3 및 실시 예 4 는 보론 이 과다 첨가 되 어 항복 강도 . 인장 강도 및 연신율 모두 감소 되 어 기계 적 특성 을 오히려 저하 시킨다는 것 을 확인 하 였 다 . 
 따라서 FCC 계 고 엔트로피 합금 의 낮 은 항복 강도 를 해결 하 기 위한 수단 으로 침입 형 원소 인 보론 을 최적 의 범위 로 첨가 하 는 방법 은 다른 수단 보다 효과 적 으로 기계 적 특성 향상 방법 이 라는 것 을 확인 하 였 다 . 
 4 . 기계 적 쌍정 발현 
 도 4 는 실시 예 2 및 비 교예 2 에 따른 고 엔트로피 합금 의 인장 변형 시 기계 적 쌍정 발현 에 대한 t - EBSD ( transmission — electron backseat ter dif fraction ) 분석 결과 를 나타낸 것 이 다 . 
 도 4 에서 나타낸 바 와 같이 , 보론 이 첨가 된 실시 예 2 합금 에서 도 보론 이 첨가 되 지 않 은 비 교예 2 와 같이 변형 간 기계 적 쌍정 이 동일 한 수준 으로 발현 되 는 것 을 확인 하 였 다 . 
 따라서 보론 을 첨가 할 경우 . 기계 적 쌍정 의 발현 을 주요 강화 기구 로 가지 는 FCC 계 고 엔트로피 합금 의 특성 을 그대로 유지 하 면서 도 결정립계 로 편석 된 보론 으로 인해 상온 기계 적 특성 이 더 향상 됨 을 알 수 있 다 . 
 본 발명 은 상기 구 현예 및 / 또는 실시 예 들 에 한정 되 는 것 이 아니 라 서로 다른 다양 한 형태 로 제조 될 . 수 있 으며 , 본 발명 이 속하 는 기술 분야 에서 통상 의 지식 을 가진 자 는 본 발명 의 기술 적 사상 이나 필수 적 인 특징 을 변경 하 지 않 고서 다른 구체 적 인 형태 로 실시 될 수 있 다는 것 을 이해 할 수 있 을 것 이 다 . 그러므로 이상 에서 기술 한 구 현예 및 / 또는 실시 예 들 은 모든 면 에서 예시 적 인 것 이 며 한정 적 이 아닌 것 으로 이해 해야 만 한다 .