• Nuclear Engineering and Technology
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• 제4권3호
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• pp.203-213
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• 1972

$760^{\circ}C에서$ 최고 200시간까지 시효열처리한 Inconel 718 합금의 석출과정을 전자현미경적방법과 X선회절법으로 조사하였다. 이 합금의 주경화상은 작은 석상으로 된, 준안정적인 체심정방계의 $Ni_3Nb상이었며,$ 그밖에 판별된 석출상은 (Ni,T)C와 침상으로 된, 안정상인 사방계의 NifNb상 이었다. 미시효상태에서 전위와 석출상과의 상호작용을 관찰했으며, 그 결과 석출상의 변형과 석출상의 [110]면에 형성된 적층결함층을 관측할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.139-139
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• 2017

최근 환경오염 문제로 인한 연비 규제 강화 속도가 빨라지고 있으며 이에 따른 연비 향상 기술이 크게 대두 되고 있다. 연비 향상 기술 중 경량화 방안소재로 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등의 비철금속을 주로 사용하고 있으며, 이중 알루미늄은 다른 경량화 금속소재보다 우수한 경쟁력을 가지고 있다. 하지만 경제적인 측면에서 철 대비 비용적인 어려움을 가지고 있고 용접성이 떨어지기 때문에, 자동차 부품의 일부만 알루미늄 소재를 선택하여 사용하고 있는 실정이며 알루미늄의 높은 이온화 경향으로 인해 기존 자동차 철강 소재와 접촉 시 쉽게 부식되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 알루미늄의 금속원소를 첨가하는 연구가 지속적으로 개발 되고 있다. 알루미늄 합금에서 마그네슘의 첨가는 좋은 용접성과 내식성, 강도를 향상시킨다. 하지만 3%이상의 마그네슘 첨가는 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상이 석출되게 되며, 입계에 연속적으로 형성된 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상은 응력 부식 균열 (Stress corrsion cracking)과 입계 부식(Intergranular corrosion)을 야기하는 결과를 가져온다고 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위해 Al 5000계열 합금의 Zn의 첨가를 통해 ${\tau}(Al_xMg_yZn_z)$을 입계에 석출시켜서 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$상의 석출을 방지함으로써 내식성을 향상시키거나 Al 5000계열 합금의 열처리를 통해 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상을 고용시킴으로써 응력부식균열의 발생을 억제하는 연구도 있다. 하지만 열처리 후 Polarization test를 이용한 내식성 연구는 잘 안 알려져 있다. 따라서 이번 연구에서는 Al5000계열의 주조한 합금을 DSC분석을 통하여 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상의 고용 온도가 약 $470^{\circ}C$라는 것을 확인한 후, 실온에서 $100^{\circ}C/hr$으로 가열하고 조건에 따라 $450^{\circ}C$에서 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 30시간 항온 유지시킨 후 공냉을 진행하였다. 열처리를 마친 시편은 에폭시를 이용하여 마운팅 하였으며, 시편표면을 2000#까지 연마 후 증류수로 세척한 다음 질소를 이용하여 건조 후 분극 시험을 진행하였다. 3.5wt% NaCl 용액에서 분극 곡선을 통해 부식거동을 확인한 결과 24시간까지 시간이 증가 할수록 내식성이 우수해지는 것을 확인하였으며, 추가적으로 조직사진, SEM & EDS 분석과 XRD, TEM 분석을 통해 내식성은 입계에 존재하는 Mg의 조성이 감소하게 되면 내식성이 향상되는 것을 관찰하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.46.1-46.1
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• 2010

일반적으로 석출물의 석출은 핵생성(Nucleation)-성장(Growth)-조대화(Coarsening)의 단계를 거친다. 핵생성에 의해 생성된 개개의 핵들은 아직 열역학적으로 평형 상태가 아니다. 석출물의 부피 분율은 아직 상태도에서 예측할 수 있는 값까지 도달하지 못했다. 과포화된 기지에서 생성된 핵은 계속적으로 기지로부터 용질 원자를 공급받아 성장하게 된다. 석출물의 성장은 그 부피 분율이 상태도에서 예상되는 값에 도달할 때까지 계속된다. 시간에 따른 석출 분율 계산과 분산된 석출물들이 matrix내에서 어느 정도 용해도를 갖는다면, 보다 작은 크기의 입자들은 용해되어 보다 큰 입자로 석출(성장)하려는 경향이 있다. 이러한 현상의 구동력은 전체 시스템의 계면 에너지 감소에 의해 주어지며, 결국 하나의 큰 입자만이 존재하게 될 것이다. 본 연구에서는 석출분율을 계산하기 위해 상용프로그램인 Pandat을 통해 Mg-Al 2원계합금의 상태도 및 석출분율 계산을 위한 열역학 데이터를 계산하였다. 계산된 열역학 데이터는 C언어로 함수화 하여 입력하고 Excell을 통해 석출분율을 계산하였다. 계산된 석출분율과 실험값의 비교를 통해 fitting parameters를 대입하여 계산값 및 실험값의 오차율을 줄였다. 본 연구에서 계산된 석출분율은 미래의 석출상 크기 및 분포 등을 개발하는 기초데이터로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.405-411
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• 1995

급냉응고된 Al-3.51wt%Li-0.34wt%Zr 합금의 시효거동을 시차주사열량계(DSC)에 의한 열분석 방법으로 조사하였다. DSC에 의한 비열측정 결과 $\delta$’의 석출에 의한 발열반응과 $\delta$, $\beta$ 및 복합석출상의 석출에 의한 발열반응을 확인하였으며 $\delta$’ 및 $\delta$의 재고용에 의한 2개의 흡열반응을 확인하였다. 7$0^{\circ}C$ 저온시효시 $\delta$’의 석출에 의한 발열반응 이전에 흡열반응이 나타났으며 이것은 $\delta$’ 석출 이전에 $\delta$’ 전구생성물이 형성되었음을 의미한다. DSC 곡선상에 나타난 발열과 흡열곡선을 해석하여 얻은 $\delta$’상 석출과 재고용의 활성화에너지값은 각각 83KJ/mol과 98KJ/mol로서 Al-Li 2원계 및 Al-Li-Mg에 비해 높은 값을 나타내엇으며, 시효에 의한 강화가 일어나 DSC에 의한 비열변화 조사결과 나타난 $\delta$’상 석출 완료 시효조건점 (21$0^{\circ}C$, 1시간)에서 최고경도값(Hv 160)을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권6호
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• pp.651-656
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• 1996

InGaAs/InGaAsP 다층박막을 corrugation이 형성된 InP 기판위에 MOVPE 방법을 이용하여 성장 시킨 후 성장조건에 따른 corrugation 높이의 변화와 석출상에 대하여 투과전자현미경을 이용하여 시킨 후 성장조건에 따른 corrugation 높이의 변화와 석출상에 대하여 투과전자현미경을 이용하여 연구하였다. Corrugation이 형성된 InP 기판을 PH3 및 AsH3가스를 동시에 공급해 주었는데 AsH3 가스의 압력이 높으면(1.8x10-2torr)많은 양의 As를 포함한 In1-xAsxP(x=0.3)석출상이 격자결함과 더불어 형성되었다. 반면에 AsH3 가스의 압력이 낮을때는 (1.0x10-3torr) corrugation의 높이가 30nm이었고, 적은 양의 As를 포함한 In1-xAsxP(x<0.1)석출상이 격자결함이 없이 형성되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.198-203
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• 1998

액체금속로용 금속연료인 U-10wt.%Zr 합금의 기지조직은 공석조직으로 $\alpha$uranium과 UZr$_2$인 $\delta$상이 교대로 나타나는 층상조직을 이루고 있다. 잘 발달된 층상조직의 두께는 $\alpha$U이 40-8$\mu\textrm{m}$, $\delta$상인 UZr$_2$는 20-30$\mu\textrm{m}$로 $\alpha$U이 $\delta$상의 2-3배 정도 된다. 기지조직내에 나타나는 둥근 형태의 석출물 크기는 ø5-12$\mu\textrm{m}$이며, 응집된 석출물의 크기는 ø15-25$\mu\textrm{m}$이다. 석출물의 TEM SADP과 EDS 분석결과 순수한 $\alpha$Zr이 아니고 산소에 의하여 안정화되고 소량의 uranium을 함유한 Zr rich 상으로 $\alpha$Zr과 같은 hexagonal 결정구조를 갖는다. Rod 형태 및 사각형태의 석출물은 tetragonal 결정구조를 갖는 SiZr$_2$ 상이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.784-789
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• 1995

핵융합로 제1벽재로서 주목받고 있는 저방사화 Fe-Cr-Mn-W계 오스테나이트 스테인리스강에 소량의 V을 첨가하고 그 기본 조성에 시그마상의 생성억제와 합금의 고온강도 향상에 효과가 있는 질소함량을 변화시켜 전보에서 보고한 소둔열처리의 영향에 이어 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 시효열처리의 영향을 살펴보았다. 부식저항성 평가를 위해서는 양극분극시험, 침지시험 수소취성 시험을 행하였으며, 석출상의 생성양상을 살펴보기 위해서는 광학현미경 관찰, 자성측정, EPR시험 및 경도시험을 행하였다. 시험결과, 질소의 함량이 증가할수록 시그마상의 석출이 억제되는 것을 알 수 있었으며, 시효시 실험합금의 부식저항성은 주로 $600^{\circ}C$부근에서 오스테나이트상의 입계에 석출하는 크롬탄화물과 50$0^{\circ}C$부터 비교적 넓은 온도 구간에 걸쳐 페라이트상으로부터 석출 변태되는 시그마상에 의해 지배되고 있음을 알 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.689-694
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• 1995

원자력용 316LN 스테인레스강의 입계탄화물 석출거동에 미치는 질소 및 Ti, B의 미량원소 영향을 시차열분석기(DSC)와 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 관찰하였으며, 이들 결과와 예민화 특성과의 관계성을 분석하였다. Ti과 B의 첨가는 316LN 강의 탄화물 석출온도를 높이며, 탄화물 석출에 필요한 활성화에너지 값은 미첨가강에 비해 높았다. TEM/EDX 분석결과, 예민화된 316 LN 강은 M$_{23}$C$_{6}$ 탄화물이 입계에 석출되며 입계에서 Cr 고같층이 관찰되었다. 반면 Ti 및 B 첨가강은 7$50^{\circ}C$, 20시간 열처리 조건에서도 거의 입계석출물이 존재하지 않았으며 일부 소량 존재하는 입계 석출물은 EDX 분석결과 Mo-rich 상인 Laves 상으로 분석되었다. DSC와 TEM 분석 결과는 Oxalic 시험 및 Modified Strauss 시험에 의한 입계 부시시험결과와 잘 일치하였고, Ti 및 B의 첨가는 Cr의 확산을 저지시켜 입계탄화물의 석출 및 성장을 저지하는 역할을 하며, 316LN 강의 예민화 특성을 양호하게 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.1005-1112
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• 1995

Al-Li-Cu-Mg합금에서 0~9% 범위의 stretching이 석출상 및 기계적성질에 미치는 영향을 조사하였다. Stretching을 하였을 경우 $\delta$'(A1$_3$Li)석출상의 크기는 변화가 없었으나 T$_1$(Al$_2$CuLi)석출상은 미세하고 균일하게 분포하였으며 입계석출물도 비교적 적게 형성되었다. 또한 변형부위에 분포하는 $\delta$'석출상에 의한 planar slip도 감소되었다. 항복강도는 15$0^{\circ}C$에서 120시간 시효처리 하였을때 stretching을 하지 않은 경우 328~342 Mpa에서 6% stretching을 하였을 경우 466~488MPa로 향상되었으며 연신율은 같은 조건에서 각각 9.7~10.4%와 5~5.7%를 나타내었다.

• 한국주조공학회지
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• 제27권6호
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• pp.250-254
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• 2007

3원계 Al-Nb-Zr의 용응 합금을 스프렛 ?봬?(splat-quenching) 방법을 이용하여 급속냉각응고 한 후, 응고된 시편을 698K에서 200시간까지 열처리하여 상전이를 연구하였다. 급속응고 및 열처리된 시편의 미세구조는 X-선 회절 및 투과전자 현미경으로 분석하였다. Al-1.95Nb-0.65Zr, Al-1.3Nb-1.3Zr, 및 Al-0.65Nb-1.95Zr (at%) 3원 합금계를 연구하였다. 각 합금의 조성은 Vegard's 법칙을 적용하여 Al(${\alpha}$)의 기지조직과 $L1_2-Al_3(Nb,Zr)$의 석출상들이 정합을 이루도록 선택되었다. 급속응고된 후 각 합금은 과고용된 Al(${\alpha}$)의 고용상을 형성하였다. Al-1.3Nb-1.3Zr, 및 Al-0.65Nb-1.95Zr의 급속응고된 상태의 시편을 698K에서 열처리하여 알루미늄 기지와 정합의 계면을 갖는 $L1_2-Al_3(Nb_{0.5}Zr_{0.5})$와 $L1_2-Al_3(Nb_{0.25}Zr_{0.75})$의 상을 각각 석출하였다. 반면 Al-1.95Nb-0.65Zr 합금은 평형상인 $D0_{22}-Al_3(Nb_{0.75}Zr_{0.25})$ 상을 석출하였다. 준안정상의 정합 $Al_3(Nb,Zr)$ 미세 분산상 석출은 입자의 조대화를 억제하고 재료의 고온 강도를 증가될 것으로 사료된다.