• 동력기계공학회지
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• 제21권6호
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• pp.13-20
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• 2017

Ni-base superalloy Haynes 282 was developed as a gas turbine material for use in the ultra-super-critical stage (USC) of next-generation coal-fired power plants. Temperatures in the USC stage exceed $700^{\circ}C$ during operation. In spite of its important role Haynes 282 in increasing the performance of high-pressure turbines, as a result of its high-temperature capability, there is little information on the microstructure, deformation mechanism, or mechanical properties of the cast condition of this alloy. The aim of present study is to examine the creep properties of cast alloy and compare with wrought alloy. The ${\gamma}^{\prime}-precipitates$ were coarsen with the increase of aging time ranging from 8 to 48 hrs. A creep test performed at $750^{\circ}C$ showed faster minimum creep rate and shorter rupture lifetime with the aging time. A creep test performed showed only a slight difference in the rupture life between cast and wrought products. Based on the creep test results, the deformation mechanism is discussed using fractographs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1939-1946
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• 2012

교량용 고성능 강재는 높은 인장강도, 항복강도, 고인성, 용접성등이 요구된다. 교량 구조용 강재인 TMCP HSB600강의 GMA용접부에서 입열량(1.4~3.2kJ/mm)과 용접후 열처리가 기계적 특성과 미세조직에 미치는 영향을 조사하였다. 용접된 상태에서는 입열량이 증가할수록 인장강도와 경도는 감소하였다. 입열량 1.4kJ/mm에서는 빠른 냉각 속도에 의해 베나이트적 페라이트와 탄화물 집합체 등의 경한 미세조직이 생성되었고 입열량 2.1kJ/mm에서는 침상형 페라이트가 다량 생성되었으며, 고입열량인 3.2kJ/mm에서는 입계페라이트 사이트 플레이트와 구형 페라이트가 많이 생성되었다. 용접 후 열처리를 통해 용접부의 잔류응력의 감소와 결정립 조대화로 인하여 인장강도와 경도는 감소하였으나 충격흡수에너지에는 큰 차이가 없었다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5460-5466
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• 2014

본 연구에서는 실생활에 많이 이용되며 주로 주방용 식기 및 식칼, 소형칼, 주방 가위 등으로 널리 사용되는 STS420J2를 실험소재로 사용하였다. 마르텐사이트계 스테인리스강은 Cr13%이상 함유하고 있어 약 $1,050^{\circ}C$를 정점으로 하여 그 이상의 고온에서는 저하하는 단점을 가지고 있다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마 가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 Plate martensite로 경화 되었으며. 경도값은 Hv606.2로 열처리 후 약 3배 이상 표면경도가 향상되었다.

• Macromolecular Research
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• 제14권2호
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• pp.179-186
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• 2006

In the present work, low density polyethylene (LDPE)/aliphatic polyester (APES)/organoclay ternary nanocomposites were prepared. In particular, the effect of a compatibilizer, polyethylene-graft-maleic anhydride (PE-g-MAH), on the morphology and properties of the ternary nanocomposites was investigated. LDPE/APES/organoclay nanocomposites were prepared through melt intercalation method using two different kinds of organoclay. The dispersibility of silicate clays in the nanocomposites was investigated by X-ray diffraction and atomic force microscopy. The ternary nanocomposites showed higher tensile properties than the LDPE/APES blend did. The dispersibility and properties of nanocomposites containing Cloisite 30B were better than those of the nanocomposites containing Cloisite 20A. Unlike Cloisite 20A, hydroxyl groups in the intercalants in Cloisite 30B interlayer underwent a certain polar interaction with the carboxyl group of APES, favoring the intercalation of APES chains and the formation of LDPE/APES/Closite 30B nanocomposites. However, the introduction of the polar hydroxyl groups also enhanced the interaction with the silicate surface at the same time, thereby rendering somewhat difficult the replacement of the surface contacts by LDPE chains, and impeding the extensive intercalation and further exfoliation of Cloisite 30B in the LDPE/APES matrix. The compatibilizer enhanced the intercalation of the polymer chain inside the clay gallery and thus improved the mechanical properties of the ternary nanocomposites. Rheological measurements of the nanocomposites via frequency sweep experiment indicated a certain interaction between the clay platelet and the polymer molecules in the melted state.

• 한국주조공학회지
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• 제37권6호
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• pp.207-216
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• 2017

This study investigated the effects of the addition of Zn, Ca, and SiC on the microstructure and mechanical properties of Mg-Al alloys. The tensile properties of homogenized Mg-xAl (x = 6, 7, 8, and 9 wt.%) alloys increased with increasing Zn content by the solid-solution strengthening effect. However, when the added Zn content exceeded the solubility limit, the strength and ductility of the alloys decreased greatly owing to premature fracture caused by undissolved coarse particles or local melting. Among the Mg-xAl-yZn alloys tested in this study, the AZ74 alloy showed the best tensile properties. However, from the viewpoints of the thermal stability, castability, and tensile properties, the AZ92 alloy was deemed to be the most suitable cast alloy. Moreover, the addition of a small amount (0.17 wt.%) of SiC reduced the average grain size of the AZ91 alloy significantly, from $430{\mu}m$ to $73{\mu}m$. As a result, both the strength and the elongation of the AZ91 alloy increased considerably by the grain-boundary hardening effect and the suppression of twinning behavior, respectively. On the other hand, the addition of Ca (0.5-1.5 wt.%) and a combined addition of Ca (0.5-1.5 wt.%) and SiC (0.17 wt.%) increased the average grain size of the AZ91 alloy, which resulted in a decrease in its tensile properties. The SiC-added AZ92 alloy exhibited excellent tensile properties (YS 125 MPa, UTS 282 MPa, and EL 12.3%), which were much higher than those of commercial AZ91 alloy (YS 93 MPa, UTS 192 MPa, and EL 7.0%). The fluidity of the SiC-added AZ92 alloy was slightly lower than that of the AZ91 alloy because of the expansion of the solid-liquid coexistence region in the former. However, the SiC-added AZ92 alloy showed better hot-tearing resistance than the AZ91 alloy owing to its refined grain structure.

• 한국세라믹학회지
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• 제17권2호
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• pp.80-88
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• 1980

The sintering phenomena and piezoelectric properties of PZT ceramics of composition $Pb(Zr_{0.54} Ti_{0.46})O_3$ were investigated when a small quantity of $La_2O_3$ , $LaMnO_3$, $LaCrO_3$ were added. The unwanted chemical composition change in PZT during sinterin porces du to PbO evaporation poses a severe problem in PZt manufacturinig. It is observed tat an addition of small amount of $LaMnO_3$ to PZT markedly decreases the evaporation of PbO during sintering . The green compact of (1-x) PZT.xLaMnO3(x=0.02~0.10) could be sintered of under O2 atmosphere alone with no significant loss of PbO. The planar coupling factor kp of the sintered $0.98Pb(Zr_{0.54} Ti_{0.46})O_{3.0.02}LaMnO}3$ is similar to that of commercial PZT 6A. Microstructure investigation shows that part of sintering process of $Pb(Zr, Ti)O_3$.$LaMnO_3$ system progresses via liquid phase sintering. It is believed that the evaporation of PbO in PZT sintering is restricted by the addition of $LaMnO_3$ due to the above phenomena. Furthermore the solid solution of $LaMnO_3$ in PZT causes diffuses phase transition.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.59-65
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• 2016

본 연구에서는 수소 함유량이 높아 중성자 차폐에 유리한 합성수지를 대상으로 중성자 차폐용 골재로서의 적용성 검토를 수행하였다. 사용된 합성수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 초고분자량 폴리에틸렌(UPE)으로 잔골재의 20%, 40%, 60%의 부피에 해당하는 양을 무게로 환산하여 배합하였다. 실험은 모르타르의 물리적 특성을 파악할 수 있는 플로우 테스트, 인장 및 압축강도 시험을 수행하였으며, 시험체 내부의 미세구조를 분석하기 위해 파단면의 이미지 분석, SEM 및 X-ray CT 촬영을 실시하였다. 합성수지를 혼입한 모르타르의 플로우의 값은 HDPE 및 PP는 증가하였지만 UPE의 경우 감소하였다. 반면 인장 및 압축강도의 경우 종류에 상관없이 전반적으로 강도가 감소하는 경향을 보였으며, 이미지 분석 결과, HDPE 및 PP를 혼입한 모르타르의 강도는 혼입량에 관계없이 파단면에서의 합성수지 비율에 영향을 받았으며, 모르타르 내의 시멘트 매트릭스와의 단락 및 재료의 불균등한 분포가 강도 저하에 영향을 미친 것으로 추정된다. 반면, 미분말 상태인 UPE는 혼입량이 증가함에 따라 내부 공극이 증가하였으며, 이러한 특징은 일정량 이하에서는 강도 저하가 미미하였으나 일정한 혼입률 이상, 특히 본 실험에서는 치환율이 60% 이상에서 급격한 강도 저하를 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1620-1625
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• 2015

본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.749-753
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• 2012

본 연구에서는 마이크로 원통형 SOFC 지지체의 특성을 평가하기 위해 직경 3 mm의 연료극 지지체를 제조하여 지지체의 미세구조를 분석하고, 기계적 강도 및 가스투과도를 측정하였다. 다공성 연료극 지지체의 표면과 파단면의 미세구조를 분석하기 위해 SEM (Scanning Electron Microscope)을 이용하였다. 지지체의 가스투과도는 차압계를 이용하여 50, 100, 150 cc/min의 유량에서 측정하였으며, 기계적 강도는 만능 시험기를 이용하여 측정하였다. 마이크로 원통형 연료극 지지체의 기본적인 물성 평가 후 NiO-YSZ, YSZ, YSZ-LSM/LSM/LSCF로 구성된 마이크로 SOFC 단위전지를 제조하였으며, 반응온도와 연료 유량별로 성능평가를 수행하여 $800^{\circ}C$에서 $1095mW/cm^2$의 출력이 얻어짐을 확인하였다. 또한, 반응 온도에 따른 전기화학적 임피던스 특성평가를 통하여 온도가 높아질수록 전해질 이온전도도가 증가되어 ohmic 저항이 감소되고 그에 따라 마이크로 관형 SOFC 셀 성능이 증가함을 확인할 수 있었다.