• Title/Summary/Keyword: 특수합금

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Analysis on Characteristics of Drawing Plastic Deformation for Rectangular Monel Material with Special Alloy and Rollers (특수합금 사각봉 모넬 소재의 인발 소성변형 및 롤러 특성 해석)

  • Lee, Young-Sik;Yang, Young-Joon
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.25 no.6_2
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    • pp.961-968
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    • 2022
  • Hydrogen embrittlement leads to the damages in bolts, nut, especially, high pressure valves, in the semiconductor facilities, hydrogen vehicles, hydrogen stations and so on. Monel material has higher strength than SUS material. Therefore, even though Monel material with special alloy is usually used to prevent the hydrogen embrittlement, it needs powerful drawing system to manufacture the rectangular or hexagonal bar using circular bar. The purpose of this study is to investigate the characteristics of plastic deformation of Monel material and 2 rollers of rolling unit in plastic limit through numerical analysis. As the results, it was predicted that, based on mean stress, as the rolling step was increased, the rolling force of rolling unit was decreased. In addition, the heat treatment for Monel material was needed because of residual stress due to plastic deformation. As for rollers, the roller was safe about 1.86 times compared with that of ultimate strength. In this study, as the roller 2 showed larger stress than roller 1, thus, roller 2 should be designed carefully to guarantee the safety. Further it was confirmed that the reaction force of roller could be helpful in bearing design.

Comparative Analysis on Characteristics of Extrusion and Drawing for Monel Material of Special Alloy with Rectangular Bar in Elastic Limit (특수합금 사각봉 모넬 소재의 탄성영역 압출 및 인발 특성 비교 해석)

  • Young-Joon Yang
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.27 no.3
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    • pp.573-580
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    • 2024
  • Recently, the special alloy, for instance, such as Monel and Inconel, is used for valves, bolt/nuts, and fittings in semiconductor facility, FCEV(fuel cell electric vehicle) and hydrogen gas station, to reduce the hydrogen embrittlement. Even though the Monel material has high cost, it is recommended to use for the cases of ultra high pressure, ultra high leak-proof and so on. The purpose of this study is to investigate the characteristics of Monel material within elastic limit through the comparative analysis when Monel material is extruded or drawn. As the results, the deformation of Monel material was increased as the number of pass was increased, further, the deformation of Monel material by drawing was larger than that by extrusion. In the safety factor, the case that load is less than 420kN, the plastic deformation due to drawing could be happened faster than that due to extrusion. However, the case of more than 420kN, it showed that the plastic deformation for extrusion and drawing was almost similar.

A Study on the Fabrication and Characteristics of Continuous W-Cu FGM by Spark Plasma Sintering (방전플라즈마소결법에 의한 W-Cu 연속경사기능재료의 제조와 특성에 관한 연구)

  • 신철균;강태훈;권영순;김지순;김환태;석명진
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.217-217
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    • 2003
  • W-Cu 합금은 우수한 전기적, 열적 특성으로 인하여 열소산재료(Heat sink)로 많이 응용되고 있다. 첨단 전자부품 이외에도 핵융합로의 Diverter가 그 예로서, 내부는 고강도와 고융점의 특성을 요구하는 반면, 외부는 높은 열전도성을 필요로 한다. 그래서 동일한 조성의 일반적인 W-Cu 합금보다 W과 Cu의 조성이 점차적으로 변화하는 경사기능재료(Functionally Graded Materials)가 냉각효율이 클 것으로 기대된다. 현재, W-Cu FGM에 대한 많은 연구가 진행되고 있지만, 그 조성이 연속적으로 변화하는 W-Cu FGM에 대한 연구는 전무한 실정이다 본 연구에서는 방전플라즈마 소결장치(Spark Plasma Sintering System)와 용침고정을 이용하여 연속적인 조성변화를 갖는 W-Cu FGM을 제조하고 그 특성에 관해 분석하고자 하였다. 소결체가 밀도 변화를 갖게 되도록 제작한 특수 경사기능 몰드에 W분말을 장입한 후, 15㎬의 압력하에서 SPS를 이용하여 W소결체를 제조하였다. 제조된 W소결체는 수평관상로에서 수소분위기 하에 Cu 용침을 실시하여 W-Cu FGM을 제조하였다 SEM을 이용한 각 위치별 조직관찰과 Image Analyzer를 이용한 W과 Cu의 면적비, 그리고 비커스경도계에 의한 경도 측정을 실시하였다. 또 열기계적 분석기를 이용하여 측정된 선팽창률로부터 열팽창계수를 구하였다. 80$0^{\circ}C$에서 ?칭하는 반복적인 싸이클을 통해 열충격시험을 실시하였고, Laser flash method로 열확산계수를 측정하였다.

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Problems of Metallic Dental Instruments for Dental Use (치과에서 사용되는 금속치과기구의 임상적용시 문제)

  • 최한철
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.15-15
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    • 2003
  • 치과재료에 사용되는 금속재료는 주로 스테인리스강, 타이타늄, Ni-Ti, Co-Cr등과 같은 특수합금이 주로 사용되고 있다. 이들 재료는 치과 보철물과 교정재료 및 충전재료로 주로 사용되고 있으며 그 외 치과에서 사용되는 기기나 기구에도 많이 활용되고 있다. 특히 치과 보철물을 사용하여 치료를 원하는 환자가 최근에 급격히 증가하면서 임플란트 고정체와 나사 등을 이용한 치료법의 연구와 개발이 필요하게 되어 세계적으로 연구와 투자가 활발히 진행되고 있다. 그러나 재료의 설계나 합금의 설계 및 제품의 설계상의 문제로 인하여 생체조직과 결합하는데 많은 문제점이 임상적으로 발생되고 있다. 즉 임플란트 표면의 생체적합성부여, 고정체와의 결합시 파절이나 풀림현상, 골에 고정체로 사용하는 나사의 강도와 내마모성문제 등이 개선되어야 할 문제점으로 남아있다. 또한 총의치에 사용되는 자석 어태치먼트의erosion-corrosion문제, 교정선의 탄성 과 마모저항문제 등은 앞으로 계속적인 연구를 행하여야할 과제로 남아있다. 또한 국소의치에서 사용되는 frame은 정밀주조법을 통하여 제조하며 주조상의 결함 등으로 인한 클라스프의 파절 문제점이 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 치과재료로 사용되는 임플란트 고정체, 나사, 교정용 선등의 문제점을 고찰하고, 지금까지 이루어진 연구를 중심으로 최적의 개선 조건을 찾고자하였다. 최근첨단소재 및 금속재료를 사용하여 치과재료 합금을 설계할 수 있는 연구가 활발히 진행된다면 수입에 의존하고 있는 고가의 치과재료를 값이 싼 고성능의 제품으로 대체할 수 있는 효과가 클 것으로 생각된다.>$\rho$$\sub$0/=1.8 %. As t$\sub$Co/ increases, a transition from the regime of co-existence of superparamagnetic and ferromagnetic behaviors to ferromagnetic behavior was observed. Tunneling barrier called "decay length for tunneling" for the films having the thickness of Co layer from 1.4 to 1.6 nm was measured to be ranged from 0.004 to 0.021 ${\AA}$$\^$-1/.문에 기업간 관계를 연구하는 측면에서는 탐험적 연구성격이 강하다. 더 나아가 본 산업의 주된 연구가 질적이고 기업내부만을 연구했던 것에 비교하면 시초적이라고 할 수 있다. 또한 관계마케팅, CRM 등의 이론적 배경이 되고 있는 신뢰와 결속의 중요성이 재확인하는 결과도 의의라고 할 수 있다. 그리고 신뢰는 양사 간의 상호관계에서 조성될 수 있는 특성을 가진 반면, 결속은 계약관계 초기단계에서 성문화하고 규정화 할 수 있는 변수의 성격이 강하다고 할 수가 있다. 본 연구는 복잡한 기업간 관계를 지나치게 협력적 측면에서만 규명했기 때문에 많은 측면을 간과할 가능성이 있다. 또한 방법론적으로 일방향의 시각만을 고려했고, 횡단적 조사를 통하고 국내의 한 서비스제공업체와 관련이 있는 컨텐츠 공급파트너

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FeO, $TiH_2$, Carbon 원료분말을 이용한 Fe-TiC 나노 복합분말 제조 및 소결

  • An, Gi-Bong;Kim, Ji-Sun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.26-26
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    • 2011
  • Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

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The Development of Superheater System Using Induction Heating (유도가열방식 과열증기 발생장치 개발)

  • Sul, Yong-Tae;Lee, Eui-Yong;Kwon, Hyuk-Min
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.184-187
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유도가열방식을 이용한 과열증기 발생장치를 제안하였다. 발열방식은 외부의 가열코일로부터 특수 합금 발열체에 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조체에 흐르게 하였다. 인버터는 스위칭주파수 20[kHz]대역에서 작동되는 풀-브릿지 고주파 직렬 부하 공진형이며, LC 공진 설계에서 부하자체를 L로 선정하여 효율을 최대화 하였다. 개발된 장치는 전자유도가열 발열체와 유체이동에 의한 새로운 열교환 방식으로 일체의 연소과정 없이 기체, 액체 및 증발체 등을 상온에서 500[$^{\circ}C$]이상의 고온에 이르기까지 고정도의 가열이 가능하여 작업환경 개선이 가능하다.

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강재의 기계 가공성에 미치는 야금학적 인자

  • 손유홍
    • Journal of the KSME
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    • v.28 no.6
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    • pp.547-555
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    • 1988
  • 강재의 기계 가공성(피삭성 : machinability)에 영향을 미치는 요인은 많다. 그러나 가장 큰 요 인은 치금학적 인자로서 그 중에서도 화학성분, 열처리 조직 및 냉간 가공 등이다. 화학성분은 재료의 기계적 성질(강도, 인성), 열처리 조직, 개재물 종류 및 공구재와의 친화성 등에 영향을 크게 미친다. 이러한 치금학적 인자도 재료의 가공방법 및 가공성 평가 기준에 따라 정 또는 부의 효과를 나타낸다. 바꿔 말하면 아무리 어려운 가공 작업이라도 모든 요인을 고려한다면 최적의 조건을 얻을 수 있다고 할 수 있다. 앞으로의 기계 가공성 개선 연구 방향으로는 재료의 특성을 해치지 않고 기계 가공성을 개선시키는 것과 특수원소 첨가(Te, Se, Bi 등)에 의한 기계 가공성 향상 및 난삭 재료인 고경도 강재, 고 Mn 강, 스테인리스계 및 초내열 합금 등의 기계 가공성 개선이 될 것이라고 판단된다.

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Untersuchungen zur Kohlenstoffloslichkeit in Molybdan und Molybdan-Va-Metall-Legierungen

  • Klaus Schulze;Kim, Hyung-Jin;Hermann Jehn
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.16 no.3
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    • pp.108-123
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    • 1983
  • 순수 Mo와 Mo-Nb, Mo-Ta($\leq$10 at% Nb. Ta)합금을 1,500-2,06$0^{\circ}C$ 범위에서 탄소의 고용도를 연구하였다. 특수한 침탄방법으로 C2H2를 시편에 침탄한후 열처리하여 부분적으로 석출하거나 완전석출에 관계없는 화학적 분석방법으로 행하였다. 순수 Mo에서 최대탄소 고용도는 logCCmax = 7.02-9,490/T이다. Nb, Ta를 미량첨가하여 탄소의 최대 고용도는 Arrhenius 식을 적용할 수 없다. Nb-, Ta- 농도와 온도에 따라 Mo2C와 Nb-,Ta-를 함유한 여러 가지 탄화물상을 만들거나 $\alpha$고용체와 Mo가 포함된 NbC, TaC와 평형상태를 나타나기 때문이다. 실험온도 범위에서 Nb, Ta를 첨가량을 증가하면 탄화물 내부에 NbC, TaC로 석출된다. 고온에 용해된 a-고용체는 150-200 oK/Min으로 냉각하면 석출물은 결정입계나 결정내부에 나타난다. 순수 Mo에 Nb, Ta를 첨가하여도 경도, 파괴실험에서와 같이 인장강도는 크게 증가하지 않는다.

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Collapse Analysis of Ultimate Strength Considering the Heat Affected Zone of an Aluminum Stiffened Plate in a Catamaran (카타마란 알루미늄 보강판의 열영향부 효과를 고려한 최종강도 붕괴 해석)

  • Kim, Sung-Jun;Seo, Kwang-Cheol;Park, Joo-Shin
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.26 no.5
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    • pp.542-550
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    • 2020
  • The use of high-strength aluminum alloys for ships and of shore structures has many benefits compared to carbon steels. Recently, high-strength aluminum alloys have been widely used in onshore and of shore industries, and they are widely used for the side shell structures of special-purpose ships. Their use in box girders of bridge structures and in the topside of fixed platforms is also becoming more widespread. Use of aluminum material can reduce fuel consumption by reducing the weight of the composite material through a weight composition ratio of 1/3 compared to carbon steel. The characteristics of the stress strain relationship of an aluminum structure are quite different from those of a steel structure, because of the influence of the welding[process heat affected zone (HAZ). The HAZ of aluminum is much wider than that of steel owing to its higher heat conductivity. In this study, by considering the HAZ generated by metal insert gas (MIG) welding, the buckling and final strength characteristics of an aluminum reinforcing plate against longitudinal compression loads were analyzed. MIG welding reduces both the buckling and ultimate strength, and the energy dissipation rate after initial yielding is high in the range of the HAZ being 15 mm, and then the difference is small when HAZ being 25 mm or more. Therefore, it is important to review and analyze the influence of the HAZ to estimate the structural behavior of the stiffened plate to which the aluminum alloy material is applied.

Report on the Conservation Treatment for the Artifacts Exhibited in the newly-opened Kimhae National Museum (국립김해박물관(國立金海博物館) 개관(開館) 전시유물 보존처리 보고(報告))

  • Kwon, Hyuk-nam;Ahn, Byong-chan
    • Conservation Science in Museum
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    • v.1
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    • pp.15-26
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    • 1999
  • More than 200 objects selected for the newly-opened Kimhae National Museum were treated for conservation. The objects which represent ancient Kaya culture, were mainly composed of metallic such as gilt bronze, silver, copper alloy and iron. The corrosion products on gilt bronze and copper alloy objects were preserved or removed according to their stability. Minimum treatment was done for preserving the original state of the objects. For silver objects and iron objects with silver-plate decorations, silver surfaces were revealed after treatment of corrosion products and treatments to prevent corrosion of silver and iron were done emphatically. For iron objects, which were stabilized, the original shape of objects was restored and acrylic coating was applied to prevent further corrosion. For the objects which were being corroded, 2-step de-chloride treatments were undertaken. The first step was immersing the objects in a solution of 0.3M sodium hydroxide and the second was the pressure de-chloride treatment using borax-distilled water. The main purpose of those treatments was to get rid of the causes of corrosion. Besides, conservation treatments for potteries, making of special mounting board for exhibition and amendment of various modeling were done too.