• 소성∙가공
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• 제29권5호
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• pp.251-256
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• 2020

The purpose of this study is to investigate the effect of sintering condition on the microstructure evolution and tensile properties of the Ti-6Al-4V alloy sample processed by metal injection molding (MIM) in terms of the sizes of the alpha morphology and pore found in the matrix. For this purpose, a series of MIM were conducted on this sample at various sintering temperatures ranging from 1173 to 1373 K for three hours followed by furnace cooling, observed by the scanning electron microscopy. The microstructures sintered in this study showed that, with increasing sintering temperature over beta transus temperature, the transformation of the equiaxed alpha into transformed beta was attained while the size of pores would tend to decrease. Thus, the strength remained unchanged significantly in the tension while ductility increased to some extent as sintering temperature increased. Such mechanical behavior would be explained in relation to the microstructure evolution of the Ti-6Al-4V sample via the MIM.

• 소성∙가공
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• 제31권4호
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• pp.240-245
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• 2022

In this study, to achieve good electrical conductivity of a charging terminal component in electric vehicles, we investigated the microstructure evolution of pure-Cu subjected to metal injection molding by controlling the sintering variables, such as temperature and time. Thus, three samples were sintered at temperatures ranging from 1000 ℃ to 1050 ℃ near to the melting temperature of 1085 ℃ for 1 and 10 h after thermal evaporation of binder at 730 ℃. Both procedures were made using a unified furnace under Ar+H₂ gas with high purity. The structural observation displayed that the grain size as well as the compactness (a reciprocal of porosity) increased simultaneously as temperature and time increased. This gave rise to high thermal conductivity of 90% IACS together with high density, which was mainly attributed to decrease in fractions of grain boundaries and micro-pores working as effective scattering center for electron movement.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.278-283
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• 2019

미립의 3종류 Fe-2%Ni합금 분말(N사), Fe+2%Ni혼합 분말(B사 및 S사)을 항절력 시험편 및 링(ring)형상의 시험편으로 사출 성형, 탈지, 소결 조건(환원 및 소결 분위기, 소결 온도, 소결시간, 냉각속도)을 변화시켜 소결체를 제작하였다. 얻어진 소결체에 대하여는 소결체의 밀도 및 자기적 특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 탈지한 각 성형체를 수소 중에서 $1123K{\times}3.6ks$유지하고, Ar중에서 $1623K{\times}14.4ks$로 소결할 경우 N(사), B(사), S(사)소결체의 밀도는 각각 96, 99, 99%로 나타났고, 소결체의 산소 탄소량은 각각 0.0041%O, 0.0006%C, 0.0027%O, 0.0022%C, 0.160%O, 0.0026%C의 값을 나타내었다. (2) 위에의 결과로부터 보면 B(사)의 소결체가 가장 우수한 결과를 나타내므로 B(사)의 Ar중 소결체에 대하여 자기적 특성을 조사한 결과, $B_{25}=14.3KG$, $B_r=7.75KG$, $H_c=2.1Oe$로 용해해서 만든 제품의 값에는 미치지 못했다. (3) B(사)의 성형체를 Ar가스 중에서 $1673K{\times}14.4ks$로 소결 후 1123K까지는 $0.83Ks^{-1}$로 냉각하고 1123K부터 실온까지는 $0.083Ks^{-1}$로 냉각한 소결체의 자기적 특성은 $B_{25}=14.8KG$, $B_r=8.3KG$, $H_c=1.3Oe$로 용해해서 만든 제품의 값과 거의 동일한 값을 얻었다. 이상, 소결 조건 제어(환원조건, 소결분위기, 소결온도, 소결시간) 및 냉각속도 제어를 통한 소결 공정으로 목적하는 연자성 재료특성을 얻었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권4호
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• pp.312-318
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• 2010

High speed steels (HSS) were used as cutting tools and wear parts, because of high strength, wear resistance, and hardness together with an appreciable toughness and fatigue resistance. Conventional manufacturing process for production of components with HSS was used by casting. The powder metallurgy techniques were currently developed due to second phase segregation of conventional process. The powder injection molding method (PIM) was received attention owing to shape without additional processes. The experimental specimens were manufactured with T42 HSS powders (59 vol%) and polymer (41 vol%). The metal powders were prealloyed water-atomised T42 HSS. The green parts were solvent debinded in normal n-Hexane at $60^{\circ}C$ for 24 hours and thermal debinded at $N_2-H_2$ mixed gas atmosphere for 14 hours. Specimens were sintered in $N_2$, $H_2$ gas atmosphere and vacuum condition between 1200 and $1320^{\circ}C$. In result, polymer degradation temperatures about optimum conditions were found at $250^{\circ}C$ and $480^{\circ}C$. After sintering at $N_2$ gas atmosphere, maximum hardness of 310Hv was observed at $1280^{\circ}C$. Fine and well dispersed carbide were observed at this condition. But relative density was under 90%. When sintering at $H_2$ gas atmosphere, relative density was observed to 94.5% at $1200^{\circ}C$. However, the low hardness was obtained due to decarbonization by hydrogen. In case of sintering at the vacuum of $10^{-5}$ torr at temperature of $1240^{\circ}C$, full density and 550Hv hardness were obtained without precipitation of MC and $M_6C$ in grain boundary.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.107-114
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• 2017

터보차저는 배기가스로 구동되는 엔진 과급기를 말하며, 배기에너지를 이용하여 배기통로에 연결된 터빈의 회전력을 변화시켜, 혼합 가스의 충전효율을 높여 출력과 연비를 향상 시키는 부품이다. 이러한 목적에 따라 과급을 조절해주는 것이 중요하며, 핵심 부품 중 노즐 슬라이드 조인트가 있다. 소재는 현재 오스테나이트 계 스테인리스강으로 높은 내열성과 내식성 등의 우수한 기계적 성질을 이용하고 있다. 그러나 절삭성이 나쁘기 때문에 절삭가공에 의해 복잡한 형상의 제품을 만드는데 어려운 점이 많다. 현재 노즐 슬라이드 조인트의 가공방법은 금속분말 사출성형후 치수정밀도를 위해 절삭가공을 행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 Nitronic 60을 이용하여 터보차저 과급유량을 조절해주는 노즐 슬라이드 조인트의 제작 공정에서 절삭가공이 필요 없는 정형가공 공정을 제안하기 위하여, 기계적 특징에 영향과 연관이 있는 소결온도, 제품의 응력 및 변형률, 형상과 관련이 있는 모따기 펀치각도 및 펀치의 곡률반경을 설계변수로 선정하였다. 그에 따라 유한요소해석과 실험계획법인 다구찌법 및 SN비를 이용하여 가장 좋은 공정 조건을 제안하였다. 최종제품과 유한요소해석 결과의 상대밀도 및 정수압을 비교하여 경향이 일치함을 알 수 있었다. 따라서 다구찌법을 이용한 금속분말의 성형공정 설계에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.