• 한국진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.296-304
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• 1994

Pt-Ni 합금의 질서-무질서 상전이 현상과 {111}표면에서의 편석현상을 Ising 형태의 해밀토니안 을 이용한 몬테 카를로 시뮬레이션으로 연구하였다. 표면 편석 현상을 질서-무질서 상전이 현상과 연관 시켜 고려함으로서 기존의 편석과 질서에 관한 실험 결과들을 좀 더 구체적으로 이해하게 하였다. PtxNi1-x{111} 의 경우 표면편석 현상은 덩어리의 상전이 온도 이전에서부터 나타나며 이는 표면이 덩어 리의 단면 형태의 질서와는 다른 화학적 질서를 갖는 특징에 기인하는 것임을 보았다. 표면 근방에만 한정된 진동하는 형태의 표면 편석현상을 보았고 이는 실험결과들과도 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.60-60
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• 2009

본 연구는 보론이 첨가된 저합금강 용접 열영향부에서의 보론 편석 거동 연구를 위해 보론이 10ppm 첨가된 저합금강을 이용하여 다양한 용접 입열량 및 외부 응력에 따른 용접부 CGHAZ의 보론 편석거동을 분석하였다. 이를 위해 Gleeble 시스템을 이용하여 다양한 입열량에 따른 CGHAZ를 열 및 열-응력 사이클을 통하여 재현하였다. 재현된 시편의 미세조직은 OM을 통하여 분석하고, 보론의 편석거동을 SIMS와 PTA 분석법을 통하여 분석하였다. 그 결과 입열량에 따른 보론의 편석 거동은 최초 입열량이 증가함에 따라 보론의 편석이 증가하다가 다시 감소하였는데 이는 비평형 편석 후 고온에서 유지시간이 길어짐에 따라 back diffusion 발생에 따른 영향으로 판단된다. 또한 외부 응력에 의한 보론 편석 거동 분석 결과, 용접 열 사이클 중 작용하는 외부 응력에 의해 결정립계 편석 감소하였는데 이는 외부 응력에 의한 오스테나이트 결정립 크기 감소에 따른 결정립계 증가의 영향으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제10권9호
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• pp.612-618
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• 2000

WC-Co와 WC-Co 초경합금중 WC/WC 입계의 구조와 입계 편석상태를 알아볼 목적으로 HRTEM과 EDS를 이용하여 연구하였다. 일부의 입계들은 액상에 의하여 분리된 상태로 관찰되었으나, 상당수는 원자적 상태의 연소계면이었다. 또 연속계면 중 WC-Co 합금에서는 Co 상이 편석되어 있었으며, WC-VC-Co 합금에서는 Co와 V이 동시에 편석되어 있음을 알 수 있었다. 그 편석의 폭은 약6nm이었다. 연속 계면 중 V의 편석은 소결 또는 열처리 시에 일어나는 입계 이동을 억제하는 데 효과적인 역할을 할 것으로 여겨졌다. 동시에 이것은 WC-Co 초경합금에서 VC 첨가에 의한 입성상 억제기구를 설명할 수 있는 것으로 사료되었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권7호
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• pp.559-563
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• 1997

Ta을 2MeV의 에너지로 가속시켜 1x$10^{17}$atoms/$\textrm{cm}^2$의 농도로 TiC(001)면에 이온 주입시킨 후 비행시간형 직충돌이온산란 분광법(time-of-flight impact-collision ion scattering spectroscopy; TOF-ICISS)을 사용하여 TiC(001)면의 Ta표면 편석을 연구하였다. TOF-ICISS는 표면 수층 깊이까지 원자구조를 측정할 수 있는 수법으로, 이온주입된 시편을 1$600^{\circ}C$에서 300sec동안 진공 가열하여 Ta 원자를 편석시킨 후 스펙트럼의 입사각도 의존성을 구함으로써 Ta원자의 편석 위치 및 농도구배를 조사하였다. [110]및 [100]방위에서 Ta과 Ti의 focusing peak가 서로 같은 입사각도에서 나타나며 편석된 Ta원자는 TiC의 Ti-site에 위치한다. Ta원자는 표면 최외층에만 편석되는 것이 아니라 수층에 걸쳐 Ti-site에 자리하고 있으며, Ta 원자의 농도는 표면 최외층에서 내부 층으로 깊어질수록 작아진다. 이온주입시 생성된 표면층의 탄소 격자 결함은 시편 가열시 벌크에 자리하는 탄소가 확산되어 없어진다.다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1991년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.97-99
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• 1991

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2008년도 추계학술발표대회 및 제15회 신소재 심포지엄
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• pp.38.2-38.2
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• 2008

• 한국진공학회지
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• 제4권1호
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• pp.6-11
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• 1995

Pt0.5 Ni0.5{110}표면에서의 편석 역전과 조성상 질서를 표면 효과를 고려한 간단한 Ising 모형을 이용하여 연구하였다. 합금 표면의 성질을 질서 상태의 해석적 계산으로 정성적으로 이해하였으며, 몬테 카를로 시뮬레이션으로 실험 결과들과 정량적으로 비교하였다. 본 연구 결과의 일부실험에 의해 검증되기를 기다린다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.73-73
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• 2010

합금원소가 다량 첨가된 고합금강, 스테인리스강, Ni기 초내열합금 등은 용접시 혹은 후열처리 동안 열영향부 (HAZ: heat-affected-zone)에서 결정립계를 따라서 액화균열이 종종 발생한다. 이러한 액화균열은 급속한 가열시 HAZ의 결정립계가 국부적으로 용융되어 액상필름을 형성하고, 냉각시 수축으로 인한 인장구속응력에 의해 필름을 따라서 균열이 발생하여 생성된다. HAZ 결정립계 액화는 탄화물, 황화물, 인화물, 보론계 화합물 등이 급가열시 기지와의 반응에 의해 표피 액상을 형성하는 조성적 액화 (constitutional liquation)에 의한 액상의 결정립계 침투로 설명되거나, 결정립계 자체의 용융점을 상당량 낮추는 보론(B), 인(P), 황(S)등의 편석에 의한 국부적 입계 용융으로 주로 연관 지어 해석한다. HAZ 액화균열은 고온 입계균열 현상이므로, 결정립계의 특성에 따라 크게 영향을 받으며 결정립계 character 설계에 의해 액화균열 저항성을 개선시킬 수 있음을 유추할 수 있다. 한편, 본 연구자들은 최근 Ni기 초내열합금에 있어 입계 serration 현상을 새롭게 발견하였으며, 이론적 접근법을 통해 serration을 위한 특별한 열처리 방법을 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 본 연구에서는 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, 보론 편석 및 HAZ 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다. SIMS (secondary ion mass spectrometry)를 이용하여 열처리 직후 결정립계 보론편석 정도를 비교하였다. 파형입계 시편의 경우, 일반직선형 시편에 비해 결정립계에 보론편석 저항성이 우수함을 확인할 수 있었다. 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세조직을 정량적으로 분석하였다. 파형입계 시편 및 일반직선형 시편 모두 최고온도 $1060^{\circ}C$이상부터 입계 탄화물이 기지내로 완전 용해되고 입계가 액화되기 시작하였다. 최고온도별로 입계액화비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 훨씬 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화된 필름이 입계를 따라 전파되지 않고 부분적으로 단락되어 있음이 관찰되었다. 액화시험 후 투과전자현미경을 이용한 EDS (energy dispersive spectrometry) 분석을 통해 결정립계 액화의 주요원인은 입계 $M_{23}C_6$의 조성적 액화반응 보다는 보론 편석 (원자 및 $M_{23}(CB)_6$)으로 인한 결정립계 국부용융이 더 유력함을 유추할 수 있었다. 따라서 상기 결과로부터 입계구조가 안정되어 계면에너지가 낮은 파형입계가 보론편석에 대한 저항성이 우수하였으며, 이러한 결과는 액화 저항성에 대응되어 영향을 미침을 알 수 있었다. 게다가 파형입계에 액상 필름이 생성되더라도 낮은 계면에너지에 의해 비롯된 상대적으로 낮은 적심성 (wettability)에 의해 필름이 쉽게 전파되지 않음을 'Smith 입계 wetting 이론'을 이용하여 해석할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.39-46
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• 2020

본 논문에서는 파이프라인에서 사용되는 API 5L 철강의 중심선 편석에 대해 다루고자 한다. Mn/S와 Nb 그리고 C는 파이프 두께 방향으로의 중심선에서 편석되는 요소로 알려져 있다. Mn은 일반적으로 긴 점성상을 이루는 S를 동반한다. 중심선의 미세조직은 MnS와 산소를 포함한 Nb/Ti로 구성되어 있는데 이 중심선 지역의 편석효과를 OM, SEM/EDS 및 마이크로비커스 경도기로 분석하였다. Mn, Nb 및 C는 오스테나이트가 페라이트 또는 마르텐사이트로 변태하는 것을 억제시키는 원소이다. 이러한 원소들은 마르텐사이트의 한 종류인 베이나이트 미세조직을 만들 수 있는데 이는 용융 및 열처리에서 얻어지는 중심선과 매트릭스 간의 원소 편석과는 다르다.

• 한국재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.123-131
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• 1995

비공정조성 공정복합재료의 일방향응고시 나타나는 액상내의 자연대류가 응고후 공정복합재료의 조성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 Al-Cu합금을 선택하여 액상내에서 발생되는 애류의 형태를 변화시키기 위하여 상향 및 하향 일방향응고를 실시하여 각 응고조건에 따른 공정복합재료의 Cu 용질농도를 측정하였으며, 일방향응고 중에 급냉응고하여 고액계면 전방의 용질농도분포와 열분석을 통해 온도분포를 실측하였다. 그 결과로 비공정조성 공정복합재료의 일방향응고시 나타나는 대류는 공정복합재료의 용질편석에 커다란 영향을 주었으며, 고액계면 전방에서 thermal convection과 solutal convection이 모두 발생하는 하향 일방향응고된 아공정 Al-Cu합금에서 용질편석이 가장 크게 나타났다. 과공정 Al-Cu합금에서 상향 일방향응고한 경우가 하향 일방향응고한 경우보다도 용질편석이 증가한 것으로 나타났다. 이것은 본 연구조건에서는 solutal convection이 thermal convection보다 용질편석에 더 커다란 영향을 주는 것으로 생각되었다. 공정복합조직으로 성장시 고액계면은 평활계면으로 성장하였으며, 고액계면에서 액상 쪽의 용질농도는 아공정이나 과공정합금에 관계없이 공정조성의 용질농도를 가지며, 고액계면에서의 온도는 커다란 과냉도 없이 거의 공정온도 부근이었다.