• 한국안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.208-215
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• 1999

급냉응고 강화된 Al-9.45wt%Fe-4.45wt%Cr 합금의 크 거동을 40~115Mpa 응력범위와, 300~$441^{\circ}C$(0.53~0.66Tm) 온도 범위에서 조사하였다. 이 계열의 합금은 비행기 및 자동차의 구조용재료 혹은 엔진용 부품에 많이 사용되고 있으며, 재료의 사용이 주로 고온에서 이루어지므로 안전성을 확보하기 위해서는 크 실험이 특히 중요하다. 이 합금의 크 실험 결과 응력지수와 크 활성화에너지가 높았으며 실험 응력과 온도에 크게 좌우되었다. 크 응력이 조대화에 강하게 영향미치는 것으로 보이기 때문에 모든 크 시편의 분산입자의 조대화율은 등온 소둔시편 보다도 더 빠르게 나타났다. 분산상과 연결된 전위는 고응력, 저온의 크 시편에서 더욱 자주 관찰되었다. Power law creep에서의 크 변형 속도는 문턱응력과 전위분리기구를 포함하는 Sherby와 Rosler/Arzt식으로 예견되는 것과 일치함을 발견하였다. 이 합금에서 분산상은 void생성원으로 작용하였으며 소위 입계파괴인 입자내의 연성파괴의 원인이 되었다. 생성된 void는 성장하여 Al기지내의 분산상과 분리되고, 슬립에 의해 결정립계에 집적되어 결국 입계파괴가 일어났다. 그러므로 이들 분산상이 $Al_{13}Fe_4$, $Al_{13}Cr_2$ and $Al_2O_3$의 형성에 의해 파괴 기구의 중요한 역할을 함이 입증되었다.nd $Al_2O_3$의 형성에 의해 파괴 기구의 중요한 역할을 함이 입증되었다.

• 연구논문집
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• 통권26호
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• pp.95-102
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• 1996

The carbide growth behavior of MAR-M247 LC alloy was investigated by directional solidification and quench method. The carbide volume fraction, trapping and growth behavior were correlated with the growth rate. It was found that the carbide volume fraction decreases at slower growth rate. This decreasing was caused by lower solid-liquid interface trapping ability at the slower growth rate.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.45-45
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• 2003

409L 페라이트강은 스테인레스강내 Ti을 첨가함으로써 내식성이 우수한 자동차 배기계 부품용으로 개발된 강이다. 그러나 Ti 첨가시 용존산소 및 질소와의 반응 생성물에 의해 용강의 주조성, 표면품질, 등축정율 저하등 조업 및 품질문제를 발생시킨다. 한편 용강의 응고시 생성되는 미세 질화물은 주편의 등축정율을 높혀, 주편의 가공성 및 최종제품의 품질을 향상시키는 것으로 알려져있다. 따라서 스테인레스 용강중 Ti의 반응 생성물 제어는 매우 중요하며, 이를 위해서는 고 Cr 함유 스테인레스 용강내 Ti의 열역학적 거동과 타 원소와의 상호작용계수를 측정하여야 한다.

• 한국주조공학회지
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• 제43권4호
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• pp.187-193
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• 2023

쉘 중자 공법은 성형성, 탈사성에 있어서는 뛰어난 프로세스이나, 고온의 알루미늄 용탕이 중자와 접촉할 때 수지의 열분해에 의한 가스발생이 필연적이며, 이의 배출이 원활하지 못할 때에는 주물내부에 기공 등으로 남게 되어 주조품의 내기밀성에 직접 영 향을 미친다. 쉘 중자 이용 시 가스발생거동에 대해서는 일본에서 약간의 연구가 있었으나, 직접적인 예측 결과는 발표되지 않았고, 특 히 가스발생에 대한 모델링이 성립되어 있지 않아 이의 연구는 아주 미미한 상태이다. 개발되는 코어에 대한 온도-가스량과의 관 계를 고려한 발생 가스량 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, 이를 이용하여 실린더 헤드 제품의 코어 금형 설계 및 저압주조 시 금속 용탕의 유동 및 응고 거동을 해석하고 주조결함 발생을 예측하여 결함발생을 최소화 하는 주조방안 도출하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제7권1호
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• pp.50-56
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• 1997

급냉응고법을 이용하여 고용한도 이상으로 Mn량을 첨가할 때 Mn량에 따른 인장특성의 변화와 시효특성을 조사하였다. 원심분무법으로 AI-4.7%Zn-2.5%Mg-0.2%Zr합금에 Mn량을 각기 달리 첨가한 급냉응고 분말을 제조 하였다. 이 분말을 냉간압축, 진공 탈가스처리를 한 후 15:1로 압출하여 봉상 시편을 만들었다. 분말의 미세조직은 $\alpha$-AI수지상과 수지상간 편석부로 이루어져 있으며 Mn첨가에 따라 조직의 변화는 관찰되지 않았다. 빠른 냉각속도로 인하여 2.0%Mn을 첨가한 경우에도 초정 Mn상을 발견할 수 없었다. 압출재의 미세조직은 아결정립으로 이루어져 있으며 약간의 제2상들이 관찰되었다. 대부분의 Mn 분산상은 압출후 용체화처리 과정에서 형성되었으며 시효경화량은 Mn양에 관계없이 일정하였다. 46$0^{\circ}C$에서 1시간 용체화처리하고 12$0^{\circ}C$에서 24시간 시효처리한 경우 최대의 시효경도값을 나타내었다. 인장강도는 Mn첨가량에 따라 증가 하였는데 이것은 Mn분산상의 밀도증가에 의한 것으로 확인되었다. 2.0%Mn을 첨가한 합금의 시효후 인장강도는 590MPa, 연산율은 4%를 보였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권7호
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• pp.440-446
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• 2009

Co base superalloys have been widely used for the parts of gas turbine due to their excellent strength, thermal fatigue, oxidation resistance and weldability at high temperature. In this study, directional solidifications were carried out at various solidification rates, including $0.5{\sim}300{\mu}m/s$ in the Co base superalloy FSX-414. The cellular interface were formed at a low solidification rate, $1{\mu}m/s$, and the dendritic interface was found at higher solidification rates, $5{\sim}300{\mu}m/s$. As the spacing of dendrite structure decreased, the size and spacing of eutectics decreased. Dendrite arm spacing decreased with increasing solidification rates and temperature gradient. It was interesting to find the $M_{23}C_{6}$ eutectic microstructure formed between $\gamma$ dendrites. Composition analysis showed that Cr and W were segregated severely between the dendrites, which resulted in the formation of Cr-rich $M_{23}C_{6}$ and W-rich MC carbides.

• 한국주조공학회지
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• 제11권3호
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• pp.208-216
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• 1991

The solidification behavior of the squeeze cast composites of aluminum alloys reinforced with boron fiber($100{\mu}m$) and silicon carbide fibers($140{\mu}m$ and $15{\mu}m$) were investigated. Al-4.5wt%Cu and Al-l0wt%Mg were chosen for the matrix phase of the composites. In the squeeze cast specimen with high thermal difference between fiber and melt, the average secondary dendrite arm spacing(DAS) in reinforced alloy is smaller than that in unreinforced alloy. It was also observed that primary ${\alpha}$ and non-equilibrium eutectic, which seems to be penetrated and solidified at the final stage of the solidification of the matrix, are irregularly distributed around fibers. It is considered that cold fibers serve as heterogeneous nucleation site. While in the remelted and resolidified specimen without temperature difference, the DAS was not changed with reinforcement and microstructure reveals non-equilibrium eutectic with relatively uniform thickness around fibers. It might be evident the nucleation starts at interfiber region. Microsegregation decreases with the decrease in cooling rate and with reinforcement in the as-squeeze cast specimen. Al-10wt% Mg alloy shows less microsegregation than Al-4.5wt%Cu alloy.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.44-44
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• 2003

Scandium을 소량 첨가한 Al합금은 용체화 처리 후 시효에 의해 강화되며, 합금의 주 강화상은 Ll2 type의 규칙구조를 갖는 A1$_3$Sc상으로 열처리시 아주 미세한 정합의 구형입자로 석출한다. Scandium은 Al합금에서 첨가원소의 at%에 따른 경량화 효과가 Gold 다음으로 크다. 현재까지의 Al-Sc계 합금에 대한 연구는 시효경화에 따른 기계적 특성 변화에 대해서만 이루어져 왔으나 본 연구에서는 투과전자현미경을 이용하여 열처리에 따른 미세조직의 변화, 급냉 상태에서 생성된 A13Sc입자의 형성 및 계면구조, 시효에 따른 석출거동을 규명하였다. 실험에 사용된 alloy는 미국의 Ashurst 사에서 제조된 Al-2wt%Sc모합금과 순도 99.9%의 Al을 혼합하여 Arc melting법으로 제조하였다. Primary A13Sc상은 Ll2 type으로 응고시에 용융상태에서 먼저 핵생성되어 Al의 핵생성 site로 작용한다. 635$^{\circ}C$에서 용체화 처리한 시편에서는 수백 nm 크기를 갖는 $Al_3$Sc상이 계면과 matrix내에 구형으로 존재함을 확인하였다. 수백 nm 크기의 $Al_3$Sc상의 내부에는 역위상 경계(Antiphase boundary)이 존재로 인한 특징적인 contrast가 관찰되었으며, 이 $Al_3$Sc상은 응고시 생성된 작은 $Al_3$Sc상들이 모여져 생성된 것으로 추측된다. 수백 nm 크기 의 $Al_3$Sc사와 Al matrix 사이의 계면에는 격자상수 차이에 의한 많은 edge dislocation들이 관찰된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권5호
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• pp.54-60
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• 2016

In order to quantitatively evaluate the solidification cracking susceptibility in laser welds of three types of austenitic stainless steels (type 310: A mode, type 316-A: AF mode, type 316-B: FA mode solidifications), the laser beam welding (LBW) transverse-Varestraint tests consisted of multi-mode fiber laser, welding robot and hydraulic pressure system were performed. As the welding speed increased from 1.67 to 40.0 mm/s, the solidification brittle temperature range (BTR) of laser welds for type 316 stainless steels enlarged (316-A: from 37 to 46 K, 316-B: from 14 to 40 K), while the BTR for type 310 stainless steel reduced from 146 to 120 K. In other words, it founds that solidification cracking susceptibility could not be simply mitigated through application of LBW process, and the BTR variation behavior is quite different upon solidification mode of austenitic stainless steels.

• 한국주조공학회지
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• 제17권3호
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• pp.276-285
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• 1997

The effect of wheel surface condition on solidification behavior of Al-Cu ribbon was investigated in order to establish extreme levels of heat extraction. The condition of wheel surface was changed either by heating the wheel surface up to $200^{\circ}C$ or by coating boron nitride(BN) onto the the rim of a wheel. Heating the wheel surface up to $200^{\circ}C$ improved the wetting behavior between the molten metal and the rotating wheel, leading to an increase in the ratio of columnar structure to the entire thickness of Al-4.3wt%Cu and Al-33.2wt%Cu ribbons. For Al-4.3wt%Cu ribbon, assuming one grain as a single heterogeneous nucleation event at the contact point, the nucleation density with the wheel surface heated to $200^{\circ}C$, was $4{\times}10^6/mm^2$, and in the cases of BN coating with thin and thick layers, $10^5/mm^2$ and $5{\times}10^4/mm^2$, respectively. The largest cooling capacity of the wheel corresponded to the heated wheel surface, and as the thickness of BN coating layer increased, the cooling capacity of the wheel gradually decreased.