• Journal of Ceramic Processing Research
• /
• 제19권6호
• /
• pp.445-449
• /
• 2018

Chromium plating is a common surface treatment technique extensively applied in industry due its excellent properties which include substantial hardness, abrasion resistance, corrosion resistance, surface color, and luster. In this study, the effect of $MoS_2$ particles of the composite coating was investigated. To improve the lubrication of mold, $Cr-P-C/MoS_2$ composite plating was studied by varying the $MoS_2$ content. The current efficiency of the composite plating incorporated $MoS_2$ particles was increased at $MoS_2$ contents of 0.5 and 1.0 g/l due to the incorporation of fine particles. On the other hand, when the content of $MoS_2$ is 1.0 g/l or more, the current efficiency is lowered due to an increase in impact on the cathode surface. In order to evaluate the mechanical properties of Scratch test were conducted. Scratch test confirmed the lubricity and abrasion resistance characteristics revealed that the composite plating with added $MoS_2$ had relatively low surface roughness and uniform surface modification to improve its properties.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.294-300
• /
• 2014

The connecting rod is one of the most important parts in automotive engines, transforming the reciprocal motion of a piston generated by internal combustion into the rotational motion of a crankshaft. Recent advances in high performance automobile engines demand corresponding technological breakthroughs in the materials for engine parts. In the present research, the powder metallurgy (P/M) process was used to replace conventional quenching and/or tempering processes for mass production and ultimately for more cost-efficient manufacturing of high strength connecting rods. The development of P/M alloy powder was undertaken not only to achieve the improvement in mechanical properties, but also to enhance the machinability of the P/M processed connecting rods. Specifically $MoS_2$ powders were added as lubricants to non-normalizing Fe-Cr-Mn-V-C alloy powder to improve the post-sintering machinability. The effects of $MoS_2$ addition on the microstructure, mechanical properties, and machining characteristics were investigated.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.314-319
• /
• 2001

Most parts of facilities in domestic petroleum plants and power plants are needed to be abandoned, repaired or replaced, because in Korea they were built in the 1960s and, they have been used under severe conditions and exposed corrosive environments. 2.25Cr- lMo steels have excellent high-temperature mechanical properties. Therefore, the material have been widely used as heat exchanger tubes, boiler headers and its tubes in such industries. But, those microstructural evolutions in high temperature such as precipitation and carbide coarsening give a reason to degrade the material. Especially, in case of this material, carbides induced embrittlement(CIE) is the primary reason for degrading mechanical properties at over 50$0^{\circ}C$. In this paper, we introduce a electrochemical polarization method for detecting CIE quantitatively.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제12권6호
• /
• pp.274-279
• /
• 2013

Flow accelerated corrosion (FAC) of the carbon steel piping in nuclear power plants (NPPs) has been major issue in nuclear industry. During the FAC, a protective oxide layer on carbon steel dissolves into flowing water leading to a thinning of the oxide layer and accelerating corrosion of base material. As a result, severe failures may occur in the piping and equipment of NPPs. Effect of alloying elements on FAC of pipe materials was studied with rotating cylinder FAC test facility at $150^{\circ}C$ and at flow velocity of 4m/s. The facility is equipped with on line monitoring of pH, conductivity, dissolved oxygen(DO) and temperature. Test solution was the demineralized water, and DO concentration was less than 1 ppb. Surface appearance of A 106 Gr. B which is used widely in secondary pipe in NPPs showed orange peel appearance, typical appearance of FAC. The materials with Cr content higher than 0.17wt.% showed pit. The pit is thought to early degradation mode of FAC. The corrosion product within the pit was enriched with Cr, Mo, Cu, Ni and S. But S was not detected in SA336 F22V with 2.25wt.% Cr. The enrichment of Cr and Mo seemed to be related with low, solubility of Cr and Mo compared to Fe. Measured FAC rate was compared with Ducreaux's relationship and showed slightly lower FAC rate than Ducreaux's relationship.

• 한국해양공학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.77-87
• /
• 1996

The estimation of the remaining life for the aged components in power plant as well as chemical and peroleum plants has been recently coberned. The raw materials used in this syudy are the 1Cr-1Mo-0.25V rotor steel which intensified P and S compositions along with the nominal compositions of ASTM A470 standard. Five kinds of specimens with the different degradation levels were prepared by isothermal aging teat treatment at $630^{\circ}C$ The mechanical properties and fatigue strength of virgin and aged 1Cr-1Mo-0.25V rotor steel have been inbestigated through the hardness, tensile, fatigue test, SEM fractograph and EDS analysis at room temperature. Thus, the data of aged specimens were compared with those of virgin specimen to evaluate the aging effects. The main results obtained in this study are as follows; The decrease of the hardness due to degradation was distinguished until 50, 000hrs simulated service time. And is was confirmed that the considerable amount of P, Mn, Cr and S was precipitated at the grain boundary of aged material through the SEM and EDS analysis. The fatigue strength of 25, 000, 50, 000, 75, 000 and 100, 000hrs aged material was decreased 29.5%, 24.4%, 28.6%, 35.7% than that of virgin material at $10^7$ cycles of room temperature. The major cracks of virgin and aged materials initiated at the inclusions including Si, P and Mn compositions which were located at the outer periphery of the specimen.

• 한국결정학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.36-43
• /
• 1996

Tris(ethylenediamine)nickel(II)Dichromate [Ni(C2N2H8)3]·Cr2O7착화합물 및 결정의 구조를 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정은 단사정계이고, 공간군은 P21/b(군번호=14)이다. 단위세포길이는 a=8.268(2), b=13.865(2), c=14.921(2)Å, γ=102.04(2)°, V=1672.9(5)Å3, Z=4, Dc=1.806 gcm-3, μ=24.05 cm-0.1이다. 회절반점들의 세기는 흑연 단색화 장치가 있는 자동4축 회절기로 얻었으며 Mo-Kα X-선(λ=0.7107Å)을 사용하였다. 구조분석은 중원자법으로 풀었으며, 최소자승법으로 정밀화 하였을 때, 최종 신뢰도 값들은 2248개의 회절반점에 대하여 R=0.045, Rw=0.051, Rall=0.059 및 S=2.171이었다. 니켈 착이온 가운데 하나의 에칠렌디아민 고리중에서 두 개의 탄소원자가 무질서하게 상호교차하는 네 개의 원자로 나타났다. 무질서한 에칠렌디아민의 두가지 고리구조들의 α- 과 β- 각들이나 수소결합들을 고려하였을 때 Ni-착이온의 입체구조는 Λδδδ-와 Λδδλ- 구조들의 무질서배열로 보아진다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제5권2호
• /
• pp.35-43
• /
• 1987

The effect of post weld heat treatment (P.W.H.T) on the propagation rate of stress corrosion cracking(S.C.C) and threshold stress intensity factor ($K_{IC}.c.c$) for stress corrosion cracking of 304 stainless steel has been investigated in boiling 45% $MgCl_2$ solutions with W.O.L specimens. Specimens were precracked by turning a pair of Cr-Mo steel bolts into a machined slot at the end of the specimen. The fracture surface was examined fractographically by Scanning Electron Microscope(S.E.M.)

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
• /
• pp.3-4
• /
• 1999

최근 산업이 고속도화, 고능률화 및 고정멸화의 추세로 발전함에 따라 우수한 내마모성, 인성, 고온 안정성 및 내구성을 갖는 공구 및 금형을 요구하게 되었다. 그러나 이와같은 성질들은 어떤 단일 재료에서는 얻을 수 없으며 적당한 기판공구나 금혈위에 내마모성 보호피막을 coating함으로 비교적 저렴하게 얻을 수 있다. 화학증착법으로 TiC, TiN등을 증착시킬때에는 $1000^{\circ}C$정도의 반응온도가 필요하며 이러한 증착온도는 모재가 초경합금일때는 문제가 안되나 강재일 경우 모재의 연화와 칫수변화의 문제를 야기시킨다. 최근에는 플라즈마를 사용하여 증착반응온도를 $550^{\circ}C$ 이하로 낮추는 플라즈마 화학 증착볍(PACVD)이 대두되고 있다. 그러나 이 방법어서 는 뚱착하려는 금속원소가 TiCl4의 형태로 공급되고 있으므로 생성된 층이 염소를 포함하고 있다. 이 층에 잔존하는 염소는 층의 기계적 성질을 저하시키고 층내의 stress를 유발시킨다. 또한 HCI개스의 생성으로 인하여 펌프 및 장비의 부식이 촉진 된다 이러한 결점을 극복하기 위하여 금속유기화합물 전구체(metallo-organic precursor)로 $TiCl_4$를 대체하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며 본 연구실에서 이에 대하여 연구한 결과를 소개하고자 한다. diethylamino titanium을 전구체로 사용하여 $H_2,\;N_2,\;Ar$분위기하에서 pulsed d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 $150~250^{\circ}C$의 저온에서 Al 2024 기판에 TiCN층 형 성을 하였다. 전구체 증발온도는 $74~78^{\circ}C$의 온도범위어야 하며 고경도의 코탱층은 54% duty, 14.2kHz, 450V의 조건에서 얻어졌으며 duty, 주파수, 전압이 증가함에 따라 경도는 저하되었다. 이때의 표면 morphology를 SEM으로 조사한바 dome structure가 크게 발달되었음을 알 수 있었다. 본 실험의 온도 범위내에서 얻은 TiCN 증착반응의 활성화에너지는 7.5Kcal/mol이었다. 증착된 TiCN층은 우수한 내마모섣을 나타내었으며 스크래치테스트 결과 17N의 엄계하중을 나타내었다. 본 연구에서 변화 시킨 duty, 주파수, 전압의 범위에서는 층의 밀착력은 크게 변화하지 않았다. titanium isopropoxide를 전구체로 사용하여 Hz, Nz 분위기하에서 d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 Ti(NCO) 코팅층을 SKDll, SKD61, SKH9 공구강에 형성시키는 공정을 개발하였다. 최적의 Ti(NCO) 코탱층을 얻기 위해 유입전구체 부피%의 양은 향착압력의 5%를 넘지 않아야 되고 수소와 젤소 가스비가 1:1일 때 가장 높은 코팅층의 경도값을 나타내었다. 수소와 질소 가스비가 3:7일 때 TiFeCr(NCO)의 복화합물 코팅층이 형성됨을 알 수 있었고 500t의 증착온도에서 얻은 Ti(NCO) 코팅층이 높은 경도값과 좋은 내식성을 나타내었다. 또한 이와같은 Ti(NCO) 코팅공정과 본 실험실에서 개발한 확산층만 형성시키는 plsma nitriding 공정을 결합하여 복합코탱층을 형성하였는데 이 복합코팅층은 고경도와 우수한 내마모성, 내식성 뿐만 아니라 10)N 이상의 뛰어난 밀착력을 나타내었다. 현재 많이 사용되고 있는 PVD법은 step coverage가 좋지 않은 점과 cost intensive p process라는 단점이 있다. MO-PACVD법은 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법으로서 앞으로 지속적인 도전이 요구되는 분야이다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제15권6호
• /
• pp.281-289
• /
• 2016

The effect of nitrogen on the electrochemical corrosion and nanomechanical behaviors of martensitic stainless steel was examined using potentiodynamic polarization and nanoindentation test methods. The results indicate that partial replacement of carbon with nitrogen effectively improved the passivation and pitting corrosion resistance of conventional high-carbon and high- chromium martensitic steels. Post-test observation of the samples after a potentiodynamic test revealed a severe pitting attacks in conventional martensitic steel compared with nitrogen- containing martensitic stainless steel. This was shown to be due to (i) microstructural refinement results in retaining a high-chromium content in the matrix, and (ii) the presence of reversed austenite formed during the tempering process. Since nitrogen addition also resulted in the formation of a $Cr_2N$ phase as a process of secondary hardening, the hardness of the nitrogen- containing steel is slightly higher than the conventional martensitic stainless steel under tempered conditions, even though the carbon content is lowered. The added nitrogen also improved the wear resistance of the steel as the critical load (Lc2) is less, along with a lower scratch friction coefficient (SFC) when compared to conventional martensitic stainless steel such as AISI 440C.

• 한국환경농학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.92-98
• /
• 2004

본 연구에서는 생물흡착제인 미역을 사용하여 인공폐액내의 중금속의 흡착 특성을 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 미역 폐기물을 이용하여 제조된 생물흡착제의 단일 중금속 흡착효율은 각 중금속 100 mg/L인 용액에 biosorbent 3g을 처리했을 때 Pb는 거의 100%였고, Cu와 Cd가 약 $85{\sim}86%$, Zn과 Cr은 약 $60{\sim}64%$, Co와 Ni은 약 57%, Mn은 약 48%였다. 복합중금속 흡착효율은 단일중금속 흡착효율에 비하여 Pb를 제외한 다른 중금속들은 크게 감소되었으나 biosorbent g당 전체 중금속 흡착량은 더 증가되었다. 온도, pH에 따른 중금속 흡착효율은 별 차이가 없었으며 전반적으로 pH는 pH $5{\sim}6$ 범위, 온도는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위의 실온이 적당한 것으로 나타났다. 생물흡착제의 흡착평형은 모든 중금속이 1시간 이내에 이루어졌다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식을 구하여 실제폐수처리에 적용여부를 검토한 결과 Pb, Cu, Cr, Cd, Co 순으로 비교적 친화도가 큰 것으로 나타났고, Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 일치하였다. 모든 중금속의 Freundlich 지수 1/n값이 $0.1{\sim}0.5$ 범위에 포함되어 흡착이 용이하고, Pb, Cr, Cu, Cd 순으로 비교적 평형 흡착량이 큰 것으로 나타났으며, 이 결과는 Langmuir 흡착등온식의 결과와 거의 유사하였다. 따라서, 중금속 농도범위에 따른 한계범위를 설정하여 등온흡착식을 적용시키면 매우 높은 중금속 처리효율을 나타낼 것으로 판단된다. 생물흡착제가 중금속 흡착 후의 구조적인 특성을 조사하기 위하여 FT-IR분석 결과, 중금속 이온과 치환될 것으로 생각되는 functional group을 확인할 수 있었으며, 3,400/cm에서의 -OH group, 1,648/cm에서의 C=O bond,1,426/cm에서의 C-O bond그리고 850/cm에서의 S=O등이 전반적으로 중금속 흡착 후에 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 생물흡착제의 재사용 가능성을 검토하기 위하여 최적의 중금속 탈착조건 검토하였는데, 탈착제 종류에 따른 중금속 탈착효율은 탈착제 종류와 중금속 종류에 따라 차이가 있었고, 전반적으로 NTA>$H_2SO_4$>HCl>EDTA 순으로 우수하였으며, 전체적으로 특정 중금속의 탈착효율이 떨어지지 않는 NTA가 탈착제로 가장 적합하였다. NTA농도에 따른 중금속 탈착효율은 NTA $0.1{\sim}0.3%$ 농도범위에서는 농도 증가에 따라 탈착 효율도 약간 증가되었으나 그 이상의 농도에서는 별 차이 없었다. 온도와 pH 변화에 따른 중금속 탈착효율은 Cr을 제외한 다른 중금속들은 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 전반적으로 온도는 $30^{\circ}C$, pH는 2에서 높았다. 탈착제 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.