• 제목/요약/키워드: Grain Size Analysis

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Characteristics of 14K white gold by age-hardening treatment

  • 윤돈규;서진교;신소라;박종완
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.107.1-107.1
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    • 2012
  • Because of beautiful glossy and color, the value of gold leverage is very high in Europe. For improve the quality of white gold, we performed heat treatment on 14K white gold alloys at various age-hardening conditions. Age-hardening behavior and the related phase transformation changes were studied to elucidate the hardening mechanism of 14K white gold alloys. For solid solution treatment [ST], casted 14K white gold alloy specimens were treated at high temperature ($750^{\circ}C$) during 30 minute, and the specimens dropped to water for quenching immediately. For Age-hardening treatment [AT], the specimens were treated at various temperatures ($250^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$). After the heat treatment, we observed increased hardness from 144 Hv to 214 Hv by Vicker's hardness tester. Variation of the grain size measured by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) images. By electron probe micro-analysis (EPMA) mapping analysis, we investigated that irregular particles were changed uniformly. After heat treatment, 14K white gold alloys showed improved hardness and became uniformity of grain size by age-hardening treatment.

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격자식 미세구조 성장 모델을 이용한 다결정 박막 소재의 유한 요소 해석 (Lattice based Microstructure Evolution Model for Monte Carlo Finite Element Analysis of Polycrystalline Materials)

  • 최재환;김한성;이준기;나경환
    • 소성∙가공
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    • 제13권3호
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    • pp.248-252
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    • 2004
  • The mechanical properties of polycrystalline thin-films, critical for Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) components, are known to have the size effect and the scatter in the length scale of microns by the numbers of intensive investigation by experiments and simulations. So, the consideration of the microstructure is essential to cover these length scale effects. The lattice based stochastic model for the microstructure evolution is used to simulate the actual microstructure, and the fast and reliable algorithm is described in this paper. The kinetics parameters, which are the key parameters for the microstructure evolution based on the nucleation and growth mechanism, are extracted from the given micrograph of a polycrystalline material by an inverse method. And the method is verified by the comparison of the quantitative measures, the number of grains and the grain size distribution, for the actual and simulated microstructures. Finite element mesh is then generated on this lattice based microstructure by the developed code. And the statistical finite element analysis is accomplished for selected microstructure.

낙동강 삼각주연안 사주섬의 지형변화에 대한 입도경향 분석의 활용도 탐색 (Exploring the Applicability of Grain Size Trend Analysis to Understanding the Morphological Responses of the Deltaic Barrier Islands in the Nakdong River)

  • 김성환;류호상
    • 한국지역지리학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.119-128
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    • 2007
  • 입도경향분석은 퇴적물 입도경향으로부터 퇴적물의 순이동방향을 도출하는 방법론이다. 입도경향으로부터 도출된 퇴적물의 순이동방향이 낙동강 하류의 삼각주연안 사주점의 지형변화 패턴과 잘 부합한다면 입도경향분석은 삼각주연안 사주섬의 지형변화를 연구하는 과정에서 효과적인 접근법이 될 수 있을 것이다. 이 연구는 Gao and Collins(1992)의 '퇴적물 이동벡터'법에 따라 도출한 퇴적물 순이동방향이 낙동강의 삼각주연안 사주섬의 지형변화를 이해하는 데 적절히 활용될 수 있는지를 검토한 것이다. 연구결과 퇴적물 이동벡터로부터 얻어진 퇴적물 순이동방향은 대체로 항공사진을 통해 추출한 지형변화 패턴를 반영하고 있음을 확인하였으나 지형변화가 급속히 일어나는 지역에서는 그렇지 않았다. 이는 입도경향분석을 통해 얻은 퇴적물 순이동방향이 대표하는 프로세스의 시간적 규모와 지형변화 분석자료의 시간적 규모, 지형변화율 등의 요소의 부합, 불부합 여부 등이 관련되어 있다고 판단된다. 입도경향분석을 낙동강 삼각주연안 사주섬에 적용하고자 할 경우 설명가능한 시간적 규모를 고려한 신중한 접근과 해석이 필요하다고 사료된다.

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영상 처리에 의한 하상자갈의 입도분포 분석 (Analysis of size distribution of riverbed gravel through digital image processing)

  • 류권규;조우성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권7호
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    • pp.493-503
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 영상 처리를 통하여 자갈 이상의 조립질 재료로 이루어진 하상의 입도 분포를 추정하는 기법을 개발하는 것이다. 전체 과정은 개별 입자의 영상 분석과정과 혼합 입경으로 이루어진 하상 영상에서 입자를 추출하고 분석하여 입도 분포를 추정하는 두 과정으로 이루어졌다. 먼저 개별 입자들의 영상에 나타난 평면 특성(장축, 중간축, 면적 등)이 실제 입자와 어떤 관계를 가지는지 분석하였다. 이를 위하여, 3개 중소하천에서 240개의 자갈 시료를 채취한 뒤, 각 입자의 장축, 중간축, 단축의 길이와 중량을 측정하였다. 또, 채취된 입자를 하나씩 촬영하여 영상을 만들고, 영상에서 장축과 중간축, 투영면적을 계측하였다. 영상에서 계측된 정보와 버니어 캘리퍼스와 저울을 이용하여 실제 측정한 자료를 비교하였다. 입자의 개별 측정 결과 자갈 하천의 하상 재료의 형상계수는 0.514~0.585 이었다. 또한 자갈의 중량은 장축이나 중간축보다는 투영면적과의 상관성이 더 높다. 따라서 영상의 투영면적에서 중량을 산정할 수 있는 관계식을 작성하였다. 또, 자갈하상을 촬영한 영상에서 ImageJ 프로그램를 이용하여 입자 하나하나의 윤곽을 검출한 뒤, 입자의 투영면적을 산출하였다. 그리고 투영면적과중량의 관계식을 이용하여, 중량입도분포를 추정하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 3개 하천에 적용해 본 결과 비교적 상당한 정확도로 자갈의 입도분포를 추정할 수 있었다. 다만, 추정된 입도곡선에서 일부분은 실측된 입도곡선과 차이를 보였으며, 이는 추후 개선되어야 할 부분이다.

벼 입형(粒型)과 미질(米質)에 관련(關聯)된 형질(形質)의 유전연구(遺傳硏究) - I. 정조(正租)의 크기와 무게 및 모양에 대(對)한 유전분석(遺傳分析) (Genetic Studies on Grain Shape and Quality in Rice - I. Genetic Analysis of Grain Size, Weight and Shape)

  • 박규환;김현태;최순호
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제6권
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    • pp.25-30
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    • 1988
  • 우량수도품종육성(優良水稻品種育成)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 입(粒)의 크기가 서로 다른 벼 7개품종(個品種)을 이면교잡(二面交雜)하여 미립(米粒)의 크기와 모양에 대(對)해 잡종강세(雜種强勢), 조합능력(組合能力) 및 유전분석(遺傳分析)을 실시(實施)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 평균(平均) heterosis는 입장(粒長)과 장/폭비(長/幅比)에서 부(負)의 방향(方向)으로 유의(有意)하였고, 입폭(粒幅), 입후(粒厚), 입중(粒重)에서는 유의성(有意性)이 없었다. 2. 전형질(全形質)에서 일반조합능력(一般組合能力), 특정조합능력(特定組合能力) 및 정역교잡효과(正逆交雜效果)가 유의(有意)하였고, 입장(粒長), 입폭(粒幅), 입후(粒厚), 입중(粒重)에서는 상가적(相加的) 유전분산(遺傳分散)이 비상가적(非相加的) 유전분산(遺傳分散)보다 컸다. 3. 일반조합능력효과(一般組合能力效果)는 입(粒)의 크기와 입중(粒重)에서 Arborio와 BG2 등(等) 대립종(大粒種)이 정(正)의 방향(方向)으로, 장/폭비(長/幅比)에서는 BG2와 낙동(洛東)벼가 단원방향(短圓方向)으로 유의(有意)한 효과(效果)를 나타내었다. 4. 전형질(全形質)에서 부분우성(部分優性)을 나타내었으며, 우성(優性)의 방향(方向)은 입장(粒長), 입폭(粒幅), 장/폭비(長/幅比)에서 부(負)의 우성(優性)이었고 입후(粒厚)와 입중(粒重)에서는 일정(一定)하지 않았다. 5. 유효유전자수(有效遺傳子數)는 입장(粒長)과 장/폭비(長/幅比)에서 2개정도(個程度)로 추정(推定)되었고 협의(狹義)와 광의(廣義)의 유전력(遺傳力)은 전형질(全形質)에서 매우 높게 나타났다.

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ECAP 가공한 알루미늄합금의 결정립 미세화에 대한 비파괴평가 (Nondestructive Evaluation for Grain Refinement of Aluminum Alloy of Equal-Channel Angular Pressing)

  • 안석환;남기우;김진환;강석봉
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.132-139
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    • 2002
  • 최근 구속전단가공(Equal-Channel Angular Pressing)이라는 가공법을 이용하여 결정립을 미세화시키는 유효한 수단이 널리 이용되어지고 있다. 이러한 구속전단가공법을 이용해서 알루미늄합금의 결정립을 submicrometer 수준으로 미세화가 가능하게 되었다. 본 연구에서는 인장시험, 경도시험, 미세조직 관찰, 초음파탐상 및 음향방출 시험을 통해 알루미늄합금의 결정립 미세화 정도를 평가하였다. ECAP 가공 후 결정립 미세화에 의하여 강도 및 경도가 확실히 증가하였다. 초음파 탐상으로부터 초음파 음속은 ECAP 가공 후의 음속이 빠르게 나타났으며, 시간 -주파수 분석에서는 ECAF 가공 전의 시험편이 고주파수의 감쇠가 컸다. 그리고 ECAP 가공 후의 시험편에서 음향방출의 높은 중심주파수 대역이 나타났다. 본 논문은 비파괴적인 기법을 사용하여 결정립 미세화를 판단하는데 기초적인 자료로서의 활용이 기대된다.

베이나이트계 고강도강의 샤르피 충격 특성에 미치는 유효결정립도 영향 (Effect of Effective Grain Size on Charpy Impact Properties of High-Strength Bainitic Steels)

  • 신상용;한승엽;황병철;이창길;이성학
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권10호
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    • pp.617-626
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    • 2008
  • This study is concerned with the effect of Cu and B addition on microstructure and mechanical properties of high-strength bainitic steels. Six kinds of steels were fabricated by varying alloying elements and hot-rolling conditions, and their microstructures and tensile and Charpy impact properties were investigated. Their effective grain sizes were also characterized by the electron back-scatter diffraction analysis. The tensile test results indicated that the B- or Cu-containing steels had the higher yield and tensile strengths than the B- or Cu-free steels because their volume fractions of bainitic ferrite and martensite were quite high. The B- or Cu-free steels had the higher upper shelf energy than the B- or Cu-containing steels because of their higher volume fraction of granular bainite. In the steel containing 10 ppm B without Cu, the best combination of high strengths, high upper shelf energy, and low energy transition temperature could be obtained by the decrease in the overall effective grain size due to the presence of bainitic ferrite having smaller effective grain size.

Impact Tensile Properties and Intergranular Fracture Behavior with Strain Rate Variations of Al-M g-X (X = Cr,Si) Alloy

  • Chang-Suk Han;Min-Gyu Chun;Sung-Soon Park;Seung-In Lim
    • 한국재료학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.330-340
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    • 2024
  • Al-Mg-Si alloys are light weight and have excellent corrosion resistance, and are attracting attention as a liner material for high-pressure hydrogen containers in hydrogen fuel cell vehicles. Because it has excellent plastic hardening properties, it is also applied to car body panel materials, but it is moderate in strength, so research to improve the strength by adding Si-rich or Cu is in progress. So far, the authors have conducted research on the intergranular fracture of alloys with excessive Si addition from the macroscopic mechanical point of view, such as specimen shape. To evaluate their impact tensile properties, the split-Hopkinson bar impact test was performed using thin plate specimens of coarse and fine grain alloys of Al-Mg-X (X = Cr,Si) alloy. The effect of the shape of the specimen on the characteristics was studied through finite element method (FEM) analysis. As a result, it was found that the intergranular fracture of the alloy with excessive Si depended on the specimen width (W)/grain size (d), which can be expressed by the specimen size and grain size. As W/d decreases, the intergranular fracture transforms into a transgranular fracture. As the strain rate increases, the fracture elongation decreases, and the fracture surface of the intergranular fracture becomes more brittle. It was confirmed that intergranular fracture occurred in the high strain rate region even in materials with small grain sizes.

재결정 및 결정립 성장거동을 기초한 조직예측 모델에 대한 변수 결정방법 (Determination of Material Parameters for Microstructure Prediction Model Based on Recystallization and Grain Growth Behaviors)

  • 염종택;김정한;홍재근;박노광
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.270-273
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    • 2009
  • This work describes a method of determining material parameters included in recrystallization and grain growth models. Focus is on the recrystallization and grain growth models of Ni-Fe base superalloy, Alloy 718. High temperature compression tests at different strain, strain rate and temperature conditions were chosen to determine the material parameters of dynamic recrystallization model. The critical strain and dynamically recrystallized grain size and fraction at various process variables were quantitated with the microstructual analysis and strain-stress relationships of the compression tests. Besides, isothermal heat treatments were utilized to fit the material constants included in the grain growth model. Verification of the determined material parameters is carried out by comparing the measured data obtained from other compression tests.

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Material Properties of Ni-P-B Electrodeposits for Steam Generator Tube Repair

  • Kim, Dong Jin;Seo, Moo Hong;Kim, Joung Soo
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제3권3호
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    • pp.112-117
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    • 2004
  • This work investigated the material properties of Ni-P-B alloy electrodeposits obtained from a Ni sulfamate bath as a function of the contents of the P and B sources($H_3PO_3$ and dimethyl amine borane complex(DMAB), respectively) with/without additives. Chemical composition, residual stress, microstructure and micro hardness were investigated using ICP(inductively coupled plasma) mass spectrometer, flexible strip, XRD, TEM and micro Vickers hardness tester, respectively. From the results of the compositional analysis, it was observed that P and B are incorporated competitively during the electrodeposition and the sulfur from the additive is codeposited into the electrodeposit. The measured residual stress value increased in the order of Ni, Ni-P, Ni-B and Ni-P-B electrodeposits indicating that boron affects the residual tensile stress greater than phosphorus. As the contents of the alloying element sources of P and B increased, crystallinity and the grain size of the electrodeposit decreased. The effect of boron on crystallinity and grain size was also relatively larger than the phosphorus. It can be explained that the boron with a smaller atomic radius contributes to the increase of residual stress in the tensile direction and the larger restraining force against the grain growth more significantly than the phosphorus with a larger atomic radius. Introduction of an additive into the bath retarded crystallization and grain growth, which may be attributed to the change of the grain growth kinetics induced by the additive adsorbed on the substrate and electrodeposit surfaces during electrodeposition.