• 한국분말재료학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-28
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• 2010

HDDR treated anisotropic Nd-Fe-B powders have been widely used for the sheet motors and the sunroof motors of hybrid or electric vehicles, due to their excellent magnetic properties. Microstructural alignment of HDDR treated powders are mostly depending on the hydrogen reaction in disproportionation step, so the specific method to control hydrogenation reaction is required for improving magnetic properties. In disproportionation step, hydrogenation pressure and reaction time were controlled in the range of 0.15~1.0 atm for 15~180 min in order to control the micorstructural alignment of $Nd_2Fe_{14}B$ phase and, at the same time, to improve remanence of HDDR treated magnet powders. In this study, we could obtain a well aligned anisotropic Nd-Fe-B-Ga-Nb alloy powder having high remanence of 12 kG by reducing hydrogen pressure down to 0.3 atm in disproportionation step.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.59-69
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• 2021

Directed energy deposition (DED) is an additive manufacturing technology involving a focused high-power laser or electron beam propagating over the substrate, resulting in melt pool formation while simultaneously supplying metal powder to the melt pool area to deposit the material. DED is performed to repair and strengthen parts in various applications, as it can be easily integrate local area cladding and cross-material deposition. In this study, we characterize stainless steel 316 L parts fabricated via DED based on various deposition conditions and geometries to widen the application of DED. The deposition characteristics are investigated by varying the laser power and powder feed rate. Multilayer deposition with a laser power of 362 W and a powder feed rate of 6.61 g/min indicate a height closest to the design value while affording high surface quality. The microhardness of the specimen increases from the top to the bottom of the deposited area. Tensile tests of specimens with two different deposition directions indicate that horizontally long specimens with respect to a substrate demonstrate a higher ultimate tensile strength and yield strength than vertically long specimens with lower elongation.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권3호
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• pp.248-255
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• 2010

The effect of various alloying elements and melt treatment on the microstructural control of Al-Sn metallic bearing alloy was investigated. The thickness of tin film crystallized around primary aluminum decreased with the addition of 5% Cu in Al-Sn alloy, with tin particles being reduced in size by intervening the Ostwald ripening. With the addition of Si in Al-10%Sn alloy, the tin particles were crystallized with eutectic silicon, resulting in uniform distribution of tin particles. With the addition of Cu and Si in Al-Sn alloy, both the tensile strength and yield strength increased, with the increasing rate of yield strength being less than that of tensile strength. Although the Al-10%Sn-7%Si alloy has similar tensile strength compared with Al-10%Sn-5%Cu, the former showed superior abrasion resistance, resulting from preventing the tin particles from movement to the abrasion surface.

• Corrosion Science and Technology
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• 제21권3호
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• pp.221-229
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• 2022

To understand effects of cooling rates of coating layer on microstructures and corrosion behaviors of hot-dip alloy coated steel sheets (Zn-5%Al-2%Mg) in a neutral aqueous condition with chloride ion, a range of experimental and analytical methods were used in this study. Results showed that a faster cooling rate during solidification decreased the fraction of primary Zn, and increased the fraction of Zn-Al phase. In addition, interlamellar spacing became refined under a faster cooling rate. These modifications of the coating structure had higher open circuit potentials (OCP) with smaller anodic and cathodic current densities in the electrochemical potentiodynamic polarization. Surface analyses after a salt spray test showed that the increase in the Zn-Al phase in the coating formed under a faster cooling rate might have contributed to the formation of simonkolleite (Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O) and hydrotalcite (ZnAl₂(OH)₆Cl₂·H₂O) with a protective nature on the corroded outer surface, thus delaying the formation of red rust.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권2호
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• pp.131-136
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• 2023

The aim of this study was to investigate effects of microstructure control on hydrogen diffusivity, trap activation energy, and cracking behaviors of high-strength steel using a range of experimental techniques. Results of this study showed that susceptibility to hydrogen induced cracking (HIC) was significantly associated with hydrogen diffusivity and trap activation energy, which were primarily influenced by the microstructure. On the other hand, microstructural modifications had no significant impact on electrochemical polarization behavior on the surface at an early corrosion stage. To ensure high resistance to HIC of the steel, it is recommended to increase the cooling rate during normalizing to avoid formation of banded pearlite in the microstructure. However, it is also essential to establish optimal heat treatment conditions to ensure that proportions of bainite, retained austenite (RA), and martensite-austenite (MA) constituents are not too high. Additionally, post-heat treatment at below A₁ temperature is desired to decompose locally distributed RA and MA constituents.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.118-125
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• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.42-49
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• 2017

고체추진 로켓(SRM)은 모터케이스, 점화기, 추진제, 노즐, 절연체, 제어 및 구동장치 등으로 구성되어 있으며 액체로켓과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 고온 및 고속의 연소가스에 의해 침식(Erosion)이 발생한다. 이러한 침식현상은 노즐목의 형상 변화를 일으키며 로켓의 추력 성능을 감소시킨다. 로켓 노즐의 재질은 침식현상을 최소화하고 열을 차단시키는 효과가 있어야 하며 용융 상태에서 소실되지 않고 전단력이나 압력에 견딜 수 있어야 한다. 본 연구는 실험을 통하여 고체로켓 노즐의 재질에 대하여 연소시간별 침식특성을 파악한다. 그리고 Graphite와 C-C 복합재료의 각 재질별 조직검사를 통하여 침식 후의 미세특징을 비교 분석하여 침식특성을 규명한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권9호
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• pp.41-47
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• 1999

The scale of dendritic structure of a cast preform plays a key role in determining the mechanical properties of cast/forged products. In this study, casting experiments are carried out to reduce dendrite arm spacing (DAS) to smaller than 20 ${\mu}$m by increasing cooling rate of the mold and then to spheriodize dendritic structures by addition of alloying elements such as Zr and Ti-B. From the casting experiments, appropriate casting conditions for producing the cast preform of a motorcycle connecting rod are obtained. To obtain fine microstructures of the cast preform, mold temperature must set to be low whilst cooling rate being high. When cooling rate is 10 $^{\circ}C$/s, the size of DAS is 17.4 ${\mu}$m. And the degree of spheriodization of a grain in the cast preform is described by aspect ratio, which is defined as the ratio of major and minor radii of an elliptical grain. When 0.5% Zr and 0.24 % Ti+B are added to the molten aluminum alloy, the best aspect-ratio 0.75 is obtained. After forging the cast preform of a motorcycle connecting rod, the microstructure and mechanical properties of the cast preform are compared with those of the cast/forged product. Cast/forged products are superior in microstructure and in mechanical properties such as ultimate strength, elongation, and hardness.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.57-57
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• 2009

산업의 고도화에 따른 구조물의 사용 환경이 열악해지고 최근 에너지저감과 환경문제 개선을 위한 경화의 요구에 따라 뛰어난 내식성 및 우수한 고비강도 특성을 갖고 있는 타이타늄 및 타이타늄합금의 활용에 대한 연구가 많은 주목을 받고 있다. 이에 따라 타이타늄 신합금의 개발뿐만 아니라 기존에 개발되어 비교적 보편적으로 적용되고 있는 타이타늄 부품의 제조 및 성형기술에 대한 수요도 급증하고 있다. 특히, 기기 및 부품 제조를 위한 용접/접합기술도 매우 중요한 요소기술로 자리메김하고 있다. 타이타늄은 산소, 수소 등의 침입형 원소와의 친화력이 강한 활성이 큰 금속으로 용접시 고온에 노출되면 급격히 산화 및 취화 등의 문제를 발생한다. 따라서 타이타늄의 용접시에는 $426^{\circ}C$이상의 온도에서는 대기로부터 용접부가 차단되도록 하는 쉴딩기술이 매우 중요하다. 타이타늄의 용접은 일반적으로 아크용접, 전자빔 용접, 레이저 용접 및 확산접합 등이 적용되고 있으나 용접입열 조정이 용이하고 아크 안정성이 높고 용접부의 기계적 특성이 우수한 GTA 용접이 작업성을 고려하여 가장 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 미국용접학회(AWS)의 타이타늄 용접가이드를 분석 및 소개하였고, 1t 이하의 박판 CP Ti를 대상으로 GTAW 용접부 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 이때, 용접 비드폭 제어 및 펄스 용접기술을 통하여 박판 타이타늄의 최적 GTAW 공정변수 제어기술을 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권2호
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• pp.36-44
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• 2024

구리 전해 도금 기술은 반도체 패키징 및 반도체, 이차 전지 등 다양한 마이크로 전자 산업 분야에서 구리 박막 또는 배선의 제조를 위해 사용되고 있으며, 각 응용처에서 요구하는 특성을 획득하기 위해 이들 구리 박막 또는 배선의 미세조직을 제어하고자 광범위한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기계적 물성이 우수한 이차 전지용 구리 박막을 제조하기 위해, 이차 전지 제조 공정 중 기계적 또는 열적 하중에 의한 박막의 소성 변형 시 박막을 구성하는 결정립들의 결정학적 이방성의 영향성을 조사하였다. 이를 위해, 상이한 집합조직이 발달한 2 종류의 10 ㎛ 두께 전해 도금 구리 박막에 대해 전자 후방 산란 (electron backscattering diffraction or EBSD) 기술을 이용하여 표면 또는 단면의 결정 방위 지도를 측정하였고, 이들을 초기 입력 정보로 한 결정소성 유한요소해석을 통해 1축 인장 변형에 따른 박막 내부의 국부적 변형 거동을 분석하였다. 이를 통해, 인장 변형률의 증가에 따른 박막 내 소성 변형 불균질성과 집합조직의 변화를 추적하였고, 불균질한 소성 변형을 일으키는 결정립의 결정 방위를 확인하였다.