• 한국기계가공학회지
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• 제12권2호
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• pp.49-54
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• 2013

Recently welding of aluminum material is actively carried out to make lightweight in the fields of LNG vessels, aircraft, chemical plants, etc. To obtain high strength, hardness and elongation, elements such as manganese, zinc, silicon, etc should be added in aluminum alloy, which has been improved on the mechanical properties like precipitation hardening, age hardening, loosening, corrosion resistance acid resistance. Ar gas is used as a shielding gas of MIG welding for aluminum, also $N_2$, $O_2$, $CO_2$, $H_2$ etc can be added depending on the composition of the alloy. In this study, Ar + $O_2$, Ar, and He were used for welding, hardness, penetration status and changes in composition of penetrated parts were compared and analyzed. This made it possible to know the status and changes of the process in the penetrated parts depending on used gas throughout this study.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.238-238
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• 2012

현재 국내 주얼리(gold alloy) 제품을 생산함에 있어 주조 방법은 크게 대기 중 주조(흡입주조) 방법과 진공주조 방법으로 나누어진다. 국내 주얼리 제조업체의 약 90%이상이 대기 중에서 주조하는 흡입주조방법을 통해 제품을 제작하고 있고, 국외의 경우, 대다수 진공주조방법을 통해 제품을 제작하고 있다. 본 연구에서는 주얼리 제품을 생산할 때 사용되는 합금재료(master alloy)가 동일한 조건에서 주조방법을 달리하여 각각 24개씩 총 48개의 14K yellow gold alloy 제품을 제작한 후 열처리를 통해 각각의 기계적, 물리적 특성분석을 비교 분석하였다. EPMA (Electron Probe Micro Analysis)분석을 통해 합금재료 및 제품의 구성성분을 조사하였고, ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy)를 사용하여 성분에 대한 정량분석을 실시하였다. 용체화처리(solid solution treatment)는 $700^{\circ}C$, 30분의 조건으로 실시하였고, 시효경화처리(age-hardening)는 $200{\sim}300^{\circ}C$의 온도범위에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 실시하였다. 열처리 전과 후 시료의 grain 들의 배열 및 size 변화를 관찰하기 위해 식각 후 OM (optical microscope) 및 SEM (Scanning Electron Microscope)를 통해 분석하였다. 열처리 전 제품의 경도측정결과 대기 중 흡입주조방법 및 진공 주조방법을 통해 제작된 제품이 각각 119 Hv, 126 Hv로 나타났고, 용체화 처리 후 98 Hv, 92 Hv로 감소하였다. 시효경화 처리 후의 경도변화는 대기 중 흡입주조 및 진공주조방법을 통해 제작된 제품 모두 $270^{\circ}C$에서 각각 154 HV, 166 HV로 가장 높은 경도 값을 나타내었고, $270^{\circ}C$ 이상에서는 과시효(over aging)현상으로 인해 경도 값이 다시 감소하는 경향을 나타내었다. EPMA mapping 분석을 통해 주조방법에 따라 각각 제품의 구성성분분포도를 확인하였다. 이를 통해 열처리 전 다소 불균일하게 분포되었던 성분들이 열처리 후 균일해짐을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.682-689
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• 1995

Mg-Zn합금계의 입자미세화를 위하여 0.5-6 wt.% 조성범위의 Cu 및 Si를 첨가하였다. 합 잉곳트는 4 $\times$ $10^{-4}$ Torr의 진공의 BN을 내벽에 바른 석영관내에서 제조하였다. 제조된 합금을 435$^{\circ}C$에서 8시간 용체화처리한 후 결정립크기와 경도를 측정하였다. 측정결과 Mg-6wt.%Zn합금의 입자미세효과는 Cu가 2wt.%첨가될때, Si은 1.5wt.%가 첨가될 때가 최적의 조건이었다. Mg-6wt.% Zn과 Mg-6wt.%Zn-2wt.%Cu 및 Mg-6wt.%Zn-1.5wt.%Si합금을 시효열처리하여 시효거동을 조사하였다. 입자미세화에 의한 경도증가효과는 Mg-Zn-Cu합금계에서 크게 나타났으며 시효에 의한 경도증가 효과는 Mg-Zn-또합금계에서 크게 나타났다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.47.1-47.1
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• 2010

Mg합금은 모든 구조용 재료 중에서 비강도가 크며 가공성이 가장 우수하여 재료의 실제 적용시에 2차 가공비 측면에서 다른 경량재료에 비해 유리하다. 그래서 경량화를 필요로 하는 최근 산업체의 요구를 충족시킬 수 있는 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 적용이 매우 제한되는 이유는 결정구조가 hcp로서 냉간가공이 어렵고, 강화기구가 석출경화 및 고용강화로 제한되기 때문에 기계적 성질, 즉 강도와 연성이 모두 낮다. 특히 고온에서 기계적 성질이 급격히 저하되기 때문에 구조용 재료로써는 사용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고온에서 안정한 MgZn상과 항복강도를 향상시키는 Mg4Ag상의 석출을 보이는 Mg-Zn-Mn-Ag합금의 시효거동 및 미세조직 변화에 대해 검토하고자 하였다. 본 합금의 석출거동, 미세조직 및 경도 변화에 미치는 시효처리의 영향에 관한 연구를 수행하기 위해 Pandat Program을 이용해 열역학적 계산을 통한 상태도 해석 및 석출상을 예측 하였다. 계산된 결과는 DSC실험을 통해 비교 분석함으로써 신뢰성을 확보하였고 미세조직 및 석출상 분석을 위해 OM, SEM 그리고 XRD로 관찰하였다. 또한, 시효처리에 따른 기계적 특성을 분석하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 하였고, 인장시험 후 파단면 분석을 통하여 재료의 파괴거동을 분석하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.39.2-39.2
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• 2011

7075알루미늄 합금은 기계적 강도가 가장 높은 고강도 합금으로 열처리 공정이 반드시 필요하다. 그러나 열처리 공정 중 재료의 두께에 따른 내부 온도의 차이로 인한 잔류응력이 발생하여 최종 제품의 치수에 변화를 일으켜 제품 생산에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서 극저온 열처리 공정을 통하여 야기되는 7075알루미늄 합금의 기계적 특성 및 미세조직에 관하여 연구하였다. 7075 알루미늄 합금은 석출경화를 통한 강화가 이루어지며, 석출경화를 위해서 용체화 처리를 하여 인공시효를 하는 기존 공정과 비교하여 극저온 열처리 공정은 두 개의 추가적인 단계를 가지고 있다. 첫 번째 단계는 -196도의 액체 질소 속에 샘플을 극저온 ��칭을 하는 단계이고, 두 번째 단계는 샘플의 온도를 급격하게 올리는 up-hill quenching이다. 잔류응력은 X-ray diffraction을 이용한 $sin2{\psi}$ 방법으로 측정되었다. 극저온 열처리 후 기계적 특성을 평가하기 위하여 vickers hardness를 측정하였으며 미세 조직의 특성을 파악하기 위하여 EBSD와 TEM을 이용하여 평가하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제7권4호
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• pp.44-48
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• 2003

Alumium alloys casting are gaining increased acceptance in the automotive and electronic industeries and squeeze casting is the most efficient method of manufacturing such mass produced parts. This study has been investigated the microstructures and mechanical properties of Al-7.0Si-0.4Mg(AC4C)alloy fabricated by squeeze casting process for development of Engine Mountain Bracket. The microstructure of squeeze casted specimen were composed of eutectic structure Alumimim solid solution and $Mg_2Si$ precipitates. The tensile strength of as-solid solution treatment Al-7.0Si-0.4Mg alloy revealed 2985MPa. It was found that Al-7.0Si-0.4Mg alloy have good aging hardening effect results are presented to show the validity of the control method.

• Applied Microscopy
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• 제19권1호
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• pp.89-108
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• 1989

알루미늄-4%동 계에서의 ${\theta}$ 및 ${\theta}'$ 석출물과 석출물/기지 계면 전위를 투과전자현미경상으로 관찰하고 콘트라스트 실험 및 석출물 분석으로 석출물/기지 계면의 정합성과 여러 전위들의 Burgers 벡타를 규명하였다. 실험 결과, 변형장은 정벽면에 수직으로 되어 있고, 판상의 ${\theta}'$ 석출물은 {100}형 정벽면을 지니고 있었다. ${\theta}'$판 주위의 전위는 정벽면에 수직인 Burgers 벡타를 지닌 칼날전위였다. 그리고, 석출물과 기지 사이의 접합변형을 작게하기 위한 계면전위의 Burgers 벡타는 a<100>과 a/2<100>형이었다. 또한 Hornbogen의 예견과 일치하는 사실로, ${\theta}'$의 석출물의 끝부분에서 ${\theta}$상이 핵생성을 하는 사실을 발견하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권5호
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• pp.29-35
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• 1994

The microstructual refinement process of Al-5Cr-2Zr alloys mechanical alloying 30h can be divided in five stages ; initial stage, welding predomminance stage, spherical partical formation stage, convolution welding predominance stage, and steady state. The rate of structural of aluminium splats was roughly logarithmic with processing time ; ${\in}$=k/0.78 ln(1+0.0028t). The age hardening in rapidly solidified Al-5Cr-2Zr alloys is ascribed to the coherency and dispersion hardening. Coherency hardening is occurred by matastable cubic Al3Zr precipitates in Al-Cr-Zr alloys. Dispersion hardening after mechanical alloying is attributed to the finely-dispersed $Al_2O_3$ and $Al_4C_3$ in Al-5Cr-2Zr alloys.

• 열처리공학회지
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• 제24권4호
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• pp.193-198
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• 2011

Effect of CaO addition on age hardening response has been studied by using optical microscopy, scanning electron microscopy and differential thermal analysis in AZ91 and CaO-containing ECO-AZ91 alloys. After solution treatment, the ${\beta}$($Mg_{17}Al_{12}$) phase formed during solidification mostly disappeared in the microstructure in the AZ91 alloy, whereas numerous ${\beta}$ precipitates containing Ca were still observed in the ECO-AZ91 alloy due to its enhanced thermal stability. The ECO-AZ91 alloy showed the delayed peak aging time and higher peak hardness compared with those of the AZ91 alloy. The activation energies for ${\beta}$ precipitation calculated by means of Kissinger method increased from 71.4 to 85.6 kJ/mole by the addition of CaO, which implies that CaO plays a role in reducing ${\beta}$ precipitation rate in the AZ91 alloy.

• 한국주조공학회지
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• 제19권5호
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• pp.433-439
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• 1999

Rapidly solidified Mg-Al-Si base alloys containing Ca were obtained by melt spinning. The melt-spun ribbons were aged isochronally or isothermally to investigate age hardening phenomena and microstructural change according to the alloy composition. Age hardening occurred after aging at $200^{\circ}C$ for 1h mainly due to the precipitation of $Al_2Ca$ and $Mg_2Ca$, which have coherent interfaces with the matrix. With the increase of Ca content, the hardness values of the alloy ribbons were increased. Among the alloys, Mg-10Al-2 Si-3Ca alloy showed a good thermal stability at elevated temperature.