Fe-10Cu는 Fe와 Cu가 서로 혼합되지 않는 특성을 가진 immiscible alloy로 miscible gap 내에서 spinodal 분해에 의해 2상으로 분리되는 2원계 합금이다. Immiscible alloy이기 때문에 Fe와 기계적 강도와 Cu의 고전도성이 동시에 구현되는 특징을 가지며 유해성 합금인 Cu-Be 합금의 대체소재로써 주목 받고 있다. Cu-Be 합금에 준하는 열전도도를 나타내며 기계적 강도가 철과 유사한 물성을 지니는 Fe-10Cu합금은 앞서 언급한 우수한 물성으로 인해 사출 금형재 등의 고부가가치 산업에 적용이 될 것으로 예상된다.
최근에는 Selective Laser Melting(SLM) 공정 기술을 이용하여 비표면적을 증가시켜 열 교환기와 같은 제품의 열 전달 효율을 극대화하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 또한 위상 최적화를 통한 적층품 설계를 통해 경량화 뿐 만 아니라 적층제조의 효율성을 높일 수 있다. Fe-10Cu합금의 Cu-Be합금 대체소재로써의 역할과 SLM의 효율적인 공정은 고부가 가치산업에서 많은 수요가 따르고 있다. 따라서, Fe-10Cu의 특성을 극대화하기 위해서 SLM 공정 기술을 접목시켜 물성 구현과 형상 구현을 하기 위한 연구가 필요하다. 하지만 SLM 공정 특유의 급랭으로 인한 높은 열구배로 인하여 잔류응력으로 인한 파손 및 결함이 발생하기 쉽고, Fe 기지 내Cu가 고용되어 열전도도 특성이 구현되지 않는 문제점이 존재한다.
본 연구에서는 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 Hot Isostatic Press(HIP) 공정조건에 따른 특성화를 통해 Cu의 석출을 유도하여 고열전도도 특성뿐만 아니라 결함해소 시편을 구현하였다. HIP 공정조건은 Cu석출을 위한 온도로써 570℃, 770℃, 970℃, 1170℃ 에서 수행하였고, 압력과 시간은 각각 1000bar, 1시간으로 고정하였다. HIP공정조건 별 밀도, 미세구조적 특성 및 기계적 특성을 분석하였다. HIP 온도에 따른 Cu의 석출 거동과 열적/기계적 특성의 상관관계에 관한 연구를 수행하였다.