• 한국분말재료학회지
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• 제27권4호
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• pp.311-317
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• 2020

In this study, the effects of Co content on the microstructure and Charpy impact properties of Fe-Cr-W ferritic/martensitic oxide dispersion strengthened (F/M ODS) steels are investigated. F/M ODS steels with 0-5 wt% Co are fabricated by mechanical alloying, followed by hot isostatic pressing, hot-rolling, and normalizing/tempering heat treatment. All the steels commonly exhibit two-phase microstructures consisting of ferrite and tempered martensite. The volume fraction of ferrite increases with the increase in the Co content, since the Co element considerably lowers the hardenability of the F/M ODS steel. Despite the lowest volume fraction of tempered martensite, the F/M ODS steel with 5 wt% Co shows the highest micro-Vickers hardness, owing to the solid solution-hardening effect of the alloyed Co. The high hardness of the steel improves the resistance to fracture initiation, thereby resulting in the enhanced fracture initiation energy in a Charpy impact test at - 40℃. Furthermore, the addition of Co suppresses the formation of coarse oxide inclusions in the F/M ODS steel, while simultaneously providing a high resistance to fracture propagation. Owing to these combined effects of Co, the Charpy impact energy of the F/M ODS steel increases gradually with the increase in the Co content.

• 한국주조공학회지
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• 제22권2호
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• pp.69-74
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• 2002

The effects of heat treatments and alloying elements on the microstructure and mechanical charaterisitics of specially austempered ADIs containing alloying elements such as Cu, Mo and Ni were investigated. To compare with the effect of conventional and normal(CN) austempering treatment, two kinds of special austempering treatments which are those with pre-quenching and pre-heating were conducted. The hardness and uniaxial fatigue tests were carried out to evaluate the mechanical charateristics. The hardness of ADI treated by CN heat cycles was higher than those of other ADIs. Cu added ADI (Cu-ADI) tempered at 400 after austenitizing exhibited the highest fatigue life cycles. While austempering after prequenching makes the austenite with high carbon stable, which resulted in transformation to highly strengthened bainites from the carbon enriched austenite phases during tempering. The high carbon enriched banites is considered to improve the fatigue strength.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.314-321
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• 1987

본 논문에서는 용접열영향부(heat affected zone: HAZ)의 인성에 영향을 미치 는 인자중에서 잔유응력의 영향은 중대한 문제로 주목되고 있으며, 이로 인한 용접재 의 기계적 성질의 저하를 경함하기 위한 방법으로 용접후열처리(post weld heat trea- tment: PWHT)에 의한 제거방법을 이용하고 있다.그러나 이 열처리는 보톤 600.deg. C 이 상의 고온에서 실현되기 때문에 열처리과정에서 템퍼링(tempering)효과로 인한 HAZ의 열화가 때때로 발생하고 있어서 용접 시공상 문제로 되고 있다. 또한 PWHT시에는 가 열중이나 냉각중에도 열처리효과가 진행되고 있다고 볼 수 있으므로, PWHT가열속도는 기계적 성질의 개선이라는 이유외에 경제적 측면에서도 중요시 된다. 특히 용접조직 의 포화는 파괴의 양식에 직접반영되어, 파면형태의 차로 나타나므로, 본 조직의 포화 와 관련시켜 검토하기 위하여 열처리된 HAZ를 대상으로 작용된 응력의 크기와 가열속 도가 HAZ의 파괴인성에 어떠한 영향을 미치는지를 COD파괴인성시험과 미소경도측정, 그리고 주사전자현미경관찰을 통하여 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.61-67
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• 2017

프레스금형 제작 시 사용목적에 맞는 적합한 소재선택과 빠른 가공방법에 대한 연구는 금형제작시간을 줄이고 금형원가를 절감하는데 절대적으로 필요한 연구분야이다. 특히 장수명 프레스금형을 개발하기 위해선 열에 대한 고찰이 반드시 이루어져야 한다. 일반적으로 프레스금형의 주요부품 소재로는 Cr, W계 저합금 공구강, 고탄소 고크롬강, 고속도강 등 냉간 금형용 합금공구강이 많이 쓰이고 있다. 프레스금형부품을 가공하는 데는 주로 공작기계와 와이어 컷 방전가공을 사용하고 있다. 가공공정에 따라 금형부품의 가공시간 및 수명이 많은 차이가 난다. 밀링가공과 연삭가공으로 제작된 부품의 경우 제작시간과 비용은 많이 드는데 비해 금형의 수명이 길고 밀링가공과 와이어 컷 방전가공을 사용하면 제작시간과 비용은 절감되는 반면 금형수명은 줄어드는 현상이 나타난다. 따라서 본 연구에선 가공시간과 비용이 절감되는 가공방법으로 열처리를 사용하여 금형의 사용수명을 향상시키는 방법에 대해 고찰하고자 한다. 밀링가공-연삭가공, 밀링가공-와이어 컷 방전가공, 밀링가공-와이어 컷-고온템퍼링, 3가지 가공방법으로 시편을 제작하여 가공표면과 중심부를 SEM, EDS분석 및 표면조도분석으로 문제점을 고찰하였고 밀링가공-와이어 컷 방전가공-고온템퍼링의 가공방법으로 밀링가공-연삭가공과 동일한 금형의 수명을 만드는 방법을 도출하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.310-313
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• 2009

오스테나이트계 고질소 스테인레스강 4 가지 후보강종인 HNS C1, C2, C3, C4에 대해 질소함량, 가압조건 따른 단조재와 온도 및 동일한 가압조건에서 Ni 합금원소 첨가유무에 따른 용체화 처리재(HNS C1, C3)의 물성평가와 실제 냉연 공정의 pass schedule 검증을 위한 모사실험을 통해 다음과 같이 요약 하였다. 1) 가압증가에 따른 질소함량의 증가로 강도 및 경도가 동시 상승하며, 결정립의 미세화 및 기계적 쌍정 발생이 많았다. 동일한 가압조건에서 Ni 첨가된 HNS C3가 Ni 미첨가한 HNS C1 보다 강도-연성 조합평가에서 열/냉간 가공성 등의 특성이 우수하였다. 2) 고질소강 스테인레스강의 적정한 용체화 처리온도 범위는 상용화된 AIS1304와 유사한 $1050^{\circ}C{\sim}1100^{\circ}C$이며, 용체화처리 후냉각방법의 변경(수냉과 공냉)에 따른 경도의 편차는 없었다. 냉연 pass schedule 검증을 위한 모사실험에서 초기 압연의 최적조건은 roll 속도 5mpm, pass당 압연율 $15{\sim}17%$였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권3호
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• pp.134-149
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• 2013

금산 수당리유적은 5세기 백제세력이 금산 진안을 통해 가야로 연결되는 내륙교통로를 장악하여 가야 세력과 교류를 하였던 것으로 추정되는 유적이다. 출토된 철제대도와 철부, 철겸 등에 대한 금속학적 미세조직 분석을 실시하여 수당리유적에 대한 철기 제작기술을 확인하였으며 비슷한 시기 제작된 철제유물과 비교하여 5세기 전 후의 백제시대 철기 제작기술에 대한 특징과 기술체계를 파악하고자 하였다. 금산 수당리유적에서 출토된 철제유물은 다양한 제작방법이 적용된 것으로 파악되며 제작방법은 단순히 성형만 이루어진 것과 성형 후 제강공정이 이루어진 것, 성형 후 제강공정과 열처리가 함께 이루어진 것으로 크게 세 가지 방법으로 나누어진다. 성형만 실시한 1호 석실분 철겸의 경우 인부와 배부 모두 연한 페라이트 조직이 주를 이루고 있어 무기로서 가지는 실용적 기능이 떨어져 피장자의 부장 의장용으로 제작되었을 것으로 추정된다. 성형을 실시하고 침탄과 같은 제강공정을 실시한 1호 석곽묘의 철부, 12호 석곽묘의 철겸은 담금질과 같은 열처리는 생략하였지만 부위에 따른 제작 공정의 변화를 주게 되어 단순히 부장 의장용이 아닌 농경과 같이 실생활에서 사용할 목적을 가지고 제작된 것으로 판단된다. 성형을 실시하고 침탄, 열처리로 이어지는 제작방법은 5호, 12호 석곽묘 철제대도에서 확인할 수 있다. 열처리로 인하여 강해진 인부조직과 강하면서도 부러지지 않는 배부의 조직은 제작 과정에서부터 무기가 가지는 목적에 맞게 제작되어 피장자가 직접 사용하였던 것으로 추정된다. 금산 수당리 출토 철제유물의 분석결과를 토대로 비슷한 시기 백제권역에 조성된 고분군들 가운데 철제유물의 금속학적 미세조직 연구가 이루어진 천안 용원리유적, 서천 봉선리유적, 서산 부장리유적과 비교하여 철기 제작기술의 특징을 살펴보았다. 분석을 실시한 철제유물의 수가 많지 않아 공통적으로 출토된 철제대도(목병대도)를 통하여 기술변화과정을 살펴본 결과 철제대도(목병대도)는 4세기 이후 담금질이라는 열처리기술이 적용됨을 확인할 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제20권2호
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• pp.104-109
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• 2000

Three different white cast irons alloyed with Cr, V, Mo and W were prepared in order to study their abrasion wear behavior in as-cast and heat-treated conditions. The specimens were produced using a 15㎏-capacity high frequency induction furnace. Melts were super-heated to $1600^{\circ}C$, and poured at $1550^{\circ}C$ into Y-block pepset molds. Three combinations of the alloying elements were selected so as to obtain the different types of carbides : 3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(alloy No. 1: $M_7C_3$ and $M_6C$), 3%C -10%V-5%Mo-5%W(alloy No. 2: MC and $M_2C$) and 3%C-17%Cr-3%V(alloy No. 3: $M_7C_3$ only). A scratching type abrasion test was carried out in the states of as-cast(AS), homogenizing(AH), air-hardening(AHF) and tempering(AHFT). First of all, the as-cast specimens were homogenized at $950^{\circ}C$ for 5h under the vacuum atmosphere. Then, they were austenitized at $1050^{\circ}C$ for 2h and followed by air-hardening in air. The air-hardened specimens were tempered at $300^{\circ}C$ for 3h. 1 ㎏ load was applied in order to contact the specimen with abrading wheel which was wound by 120 mesh SiC paper. The wear loss of the test piece(dimension: $50{\times}50{\times}5$ mm) was measured after one cycle of wear test and this procedure was repeated up to 8 cycles. In all the specimens, the abrasion wear loss was found to decrease in the order of AH, AS, AHFT and AHF states. Abrasion wear loss was lowest in the alloy No.2 and highest in the alloy No.1 except for the as-cast and homogenized condition in which the alloy No.3 showed the highest abrasion wear loss. The lowest abrasion wear loss of the alloy No.2 could be attributed to the fact that it contained primary and eutectic MC carbides, and eutectic $M_2C$ carbide with extremely high hardness. The matrix of each specimen was fully pearlitic in the as-cast state but it was transformed to martensite, tempered martensite and austenite depending upon the type of heat-treatment. From these results, it becomes clear that MC carbide is a significant phase to improve the abrasion wear resistance.