• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.7
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• pp.717-722
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• 2011

The purpose of this study is to predict the residual stress in Al6061 during T6 heat treatment. In this study, the variable residual stress in case of the solid solution($530^{\circ}C$, 2h) and artificial ageing($175^{\circ}C$, 9h) of Al6061 subjected to T6 heat treatment is determined at different ageing times. A heat treatment experiment is conducted to determine the heat transfer coefficient, on the basis of which the residual stress during the T6 heat treatment is predicted. In order to take into account the relaxation of residual stress during artificial ageing, a Zener-Wert-Avrami function is used and elasto-plastic nonlinear analysis is conducted through FE-simulation. Further, the residual stress is measured by using the X-ray diffraction(XRD) method, and the result is compared with the result from the FE-simulation. It is found that the residual stress predicted form the FE-simulation is in good agreement with the residual stress measured by using the XRD method.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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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.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.33 no.2
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• pp.193-197
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• 2013

In this study, ultrasonic nonlinear characteristics in the heat-treated aluminum alloy have been evaluated. The nonlinearity of ultrasonic wave has been measured as the acoustic nonlinear parameter ${\beta}$, depending upon the amplitude ratio of the second-order harmonic and the fundamental frequency component of ultrasonic wave propagating through the materials. The parameter ${\beta}$ measurement has been carried out with the reflected signals from the back-wall of specimens at the same plane using the contact-type transducers. The heat-treatment, aging, has been achieved at $300^{\circ}C$ for various durations in the range of 1 to 50 hours. The tensile strength and elongation are obtained by the tensile test and then compared with the parameter ${\beta}$. There is a peak of the acoustic nonlinear parameter ${\beta}$ on 5 hours aging and the ${\beta}$ decreases thereafter, exhibiting closed relations with tensile strength and elongation. Also, the heat-treatment time showing peak in the parameter ${\beta}$ was identical to that showing severe change in the ${\sigma}-{\varepsilon}$ curve. These results suggest that the acoustic nonlinear parameter ${\beta}$ can be used for monitoring the strength variations with aging of aluminum alloys.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.73-78
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• 1996

Type 316L 스테인레스강에 대한 질소첨가의 효과를 분석하기 위해 질소를 소량(0.024%)첨가한 합금과 적정량(0.15%) 첨가한 합금을 용해하여 입계부식특성 평가를 하였다. Oxalic시험 및 DL-EPR 시험 결과 적정량의 질소를 첨가한 합금이 소량 첨가한 금보다 우수한 예민화 특성을 보였다. TEM에 의한 미세구조 분석 결과 저질소 합금의 경우 비교적 짧은 열처리 시간에 M$_{23}$C$_{6}$ type의 석출물이 입계를 따라 형성되고 시효시간이 경과 할수록 그양이 급격히 증가하는 양상을 보인 반면에 적정 질소 첨가 합금의 경우 탄화물 생성이 비교적 긴 시효시간으로 늦추어져 예민화 실험 결과와 일치된 결과를 보였다. 두 합금 모두에서 탄화물 이외에 Mo의 함량이 매우 높은 석출물이 관찰되었는데 적정질소 첨가강의 경우 시효 시간의 경과에 따라 초기의 작은 cluster들의 형태에서 시작하여 얇은 박막의 형태로 입계면을 따라 성장하는 양상을 보였고, 반면에 저질소합금의 경우 입계를 따른 작은 석출물들이 cluster들로는 성장하였으나 장시간 시효가 진행됨에 따라 탄화물의 성장에 의해 박막 형태로는 성장하지 못하였다. Mo-rich 박막형상 석출물에 대한 분석 결과 20-면체 준결정상의 형태에 매우 가까운 결정구조를 보였으며 때로 η상과 매우 밀접한 회절 패턴도 관찰되었다. 이러한 상은 적정 질소첨가 합금에서의 탄화물 생성 지연과도 관련이 있을 것으로 추정되었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.128.1-128.1
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• 2005

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1999.05a
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• pp.295-296
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• 1999

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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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.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.6
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• pp.453-459
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• 1997

용탕단조법에 의해 제조된 Mg-9AI-2Zn 합금을 미세조직관찰, 미소경도측정, 인장시험 등을 행하여 시효거동과 기계적 성질을 조사하였다. 용탕에 가압을 한 결과 주조결함이 제거된 미세한 주조조직을 얻었으며 미세조직은 초정 $\alpha$(Mg 고용체), 과포화고용체 $\alpha$상 및 $\beta$(Mg$_{17}$AI$_{12}$)화합물의 3가지 상으로 구성되어 있었다. 16$0^{\circ}C$및 20$0^{\circ}C$에서 시효열처리한 결과 $\beta$석출물에 의한 피크 경도값이 나타났으며 피크경도에서의 석출물의 형태는 lamella 형태의 불연속 석출물이 대부분이었고 과시효에 따라 불연속석출물의 조대화와 함께 연속석출물의 분율이 증가하였다. 용탕단조방법에 의해 제조된 Mg-9AI-2Zn 합금의 인장특성은 인장강도 261.4MPa, 연산율 7.6%로서 상용 AZ 92 합금보다 인장강도 및 연신율에서 우수한 기계적 성질을 가졌는데 이는 Zn의 고용강화 및 용탕의 가압에 의한 효과였다.다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

최근 세계적으로 환경 규제가 강화되면서 수송기계 산업 등의 경량화 소재 개발이 관심을 모으고 있다. 특히 금속재료 중 밀도가 낮고, 비강도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘은 경량소재로써 많은 각광을 받고 있다. 그러나 상업적으로 널리 사용되는 Mg-Al계 합금은 $Mg_{17}Al_{12}$상이 형성되어 고온 기계적 특성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn와 고온에서 안정한 $Mg_2Sn$이 형성되는 Sn을 첨가한 Mg-Zn-Sn합금을 선택하여 시효온도에 따른 기계적 특성과 석출물을 관찰하였다. 실험 이전에 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금의 Zn함량 변화에 따른 상태도 계산 및 석출량 변화와 석출온도를 도출하였다. 도출된 석출온도를 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금을 용체화 처리하고 시효시간에 따른 경도 변화와 미세구조를 관찰하였다. 또한 기계적 특성을 평가하기 위해 인장시험을 실시하였고 XRD, 주사전자현미경을 이용하여 석출상을 확인하였다.