• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.951-955
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• 1999

$Ll_2$기지에 20 vol.% $\textrm{Cr}_{2}\textrm{Al}$이 석출된 Al-21Ti-23Cr 2상합금은 $1150^{\circ}C$에서는 2상영역에 위치하지만 $1000^{\circ}C$에서는 3상영역에 위치한다. 이러한 점에 착안하여 본 연구에서는 Al-21Ti-23Cr 2상합금의 시효처리시 $800^{\circ}C$ 및 $1000^{\circ}C$이하에서 시효처리하여 $Ll_2$기지에 제3상을 미세하게 석출시켜, 기계적성질을 개선하고자 하였다. Al-21Ti-23Cr 2상합금의 시효처리시 $800^{\circ}C$ 및 $1000^{\circ}C$에서는 $Ll_2$기지부분에 수 $\mu\textrm{m}$ 크기의 제3상이 다량 석출되지만 $600^{\circ}C$이하에서는 제3상이 석출이 관찰되지 않았으며, 제3상의 석출형태는 $1000^{\circ}C$보다 $800^{\circ}C$에서 시효처리할 경우 더욱 미세하게 분포하는 것으로 확인되었다. 시효온도 상승에 따른 Al-21Ti-23Cr 2상합금의 항복강도는 $800^{\circ}C$에서 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는경향을 나타냈으며, 이러한 항복강도의 급격한 증가는 $Ll_2$기지 부분에 수 $\mu\textrm{m}$ 크기의 미세한 제3상이 다량 석출되기 때문에 나타나는 현상으로 판단된다. Al-21Ti-23Cr 2상합금의 시효처리시 $Ll_2$기지에 석출되는 제3상은 TiAlCr으로 확인되엇으며, 이러한 TiAlCr 석출상의 이용은 $Ll_2$기지의 균열전파에 대한 저항성를 향상시켜 합금의 기계적성질의 개선에 매우 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.107-107
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• 2016

TiCrAlSiN films were developed in order to improve the high-temperature oxidation resistance, corrosion resistance, and mechanical properties of conventional TiN films that are widely used as hard films to protect and increase the lifetime and performance of cutting tools or die molds. In this study, a nano-multilayered TiAlCrSiN film was deposited by cathodic arc plasma deposition. It displayed relatively good oxidation resistance at $700-900^{\circ}C$, owing to the formation protective oxides of $Al_2O_3$, $Cr_2O_3$, and $SiO_2$, and semiprotective $TiO_2$. At $1000^{\circ}C$, the increased temperature led to the formation of the imperfect oxide scale that consisted primarily of the outer ($TiO_2$,$Al_2O_3$)-mixed scale and inner ($TiO_2$, $Al_2O_3$, $Cr_2O_3$)-mixed scale.

• 한국재료학회지
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• 제10권6호
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• pp.398-402
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• 2000

유도 용해후 열기계적 처리를 거친 3종류의 $Al_3Ti-Cr합금, 즉 Al_{67}Ti_{25}Cr_8,\;Al_{66}Ti_{24}Cr_{10}$ 및 Al_{59}Ti_{26}Cr_{15}에 대해 2.5% NaCl 용액 내에 부삭시험과 1000, 1100 및 $1200^{\circ}C$에서의 고온 산화시험을 실시하였다. 전기화학적 평가결과에서 Cr조성이 증가함에 따라 국부부식에 대한 내식성이 증가하였으며, 부동태 피막의 취성파괴를 방지하였다. XPS결과는 $Al_3Ti-Cr$합금의 부동태 피막은 주로 $Al_2O_3$로 구성되어 있으며, $TiO_2$ 및 $Cr_2O_3$도 공존하고 있음을 알 수 있었다. 고온 내산화성은 모든 시편이 전체적으로 뛰어난 내산화성을 지니고 있었는데, 구체적으로는 $Al_{59}Ti_{26}Cr_{15},\;Al_{66}Ti_{24}Cr_{10}\;및\;Al_{67}Ti_{25}Cr_8$의 순으로 증가하였다. 이는 합금내의 Al 함량이 증가할수록 $Al_2O_3$보호피막의 형성이 용이하였기 때문이었다.

• 한국재료학회지
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• 제12권11호
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• pp.845-849
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• 2002

Alloys of $Fe_3$Al, $Fe_3$Al-6Cr, $Fe_3$Al-4Cr-1Mo, $Ni_3$Al, and $Ni_3$Al-2.8Cr were oxidized at $1000^{\circ}C$ in air, and the oxide scales formed were studied using XRD. SEM, EPMA, and TEM. The oxide scales that formed on $Fe_3$Al-based alloys consisted primarily of $\alpha$-$Al_2$$O_3$ containing a small amount of dissolved Fe and Cr ions, whereas those that formed on $Ni_3$Al-based alloys consisted primarily of $\alpha$-$Al_2$$O_3$, together with a small amount of $NiAl_2$$O_4$, NiO and dissolved Cr ions. For the entire alloys tested, nonadherent oxide scales formed, and voids were inevitably existed at the scale-matrix interface.

• 연구논문집
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• 통권29호
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• pp.141-149
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• 1999

Brazing of Fe-Cr-Al alloy was carried out at $1200^{\circ}C$ in vacuum furnace using nickel-based filler metals : BNi-5 powder(Ni-Cr-Si-Fe base alloy} and MBF-50 foil (Ni-Cr-Si-B). The effect of boron content on the stability of oxide scale on the brazed joint was investigated by means of cyclic oxidation test performed at $1050^{\circ}C$ and $1200^{\circ}C$. Apparently, the joints brazed with MBF-50 containing boron showed relatively stable oxidation rates compared to boron-free BNi-5 at both temperatures. However, it was considered that the slower weight loss of MBF-50 brazed specimen wasn’t resulted from the low oxidation rate but from the spallation of oxide layer. The oxide layer consisted of thick spinel oxide on the surface and $Al_2 O_3$ internal oxide layer along the interface between mother alloy and braze, the mother alloy was also eroded seriously by the formation of spinel oxides such as $FeCr_2 O_4$ and $NiCr_2 O_4$ on the surface, likely to be induced by the change of oxide forming mechanism due to diffusion of boron from the braze. On the contrary, the joint brazed with BNi-5 showed the good oxidation resistance during the cyclic oxidation test. It seems that the oxidation can be retarded by the formation of stable $Al_2 O_3$ layer at the surface.

• 한국표면공학회지
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• 제35권2호
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• pp.101-106
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• 2002

The microstructural changes of $NiCrAlY/ZrO_2$-$Y_2$$O_3$ composite coatings that were manufactured by air-plasma-spraying were investigated using XRD and SEM/EDS. The as-sprayed microstructure consisted of (Ni,Cr)-rich regions, ($ZrO_2$-$Y_2$$O_3$)-rich regions, and $Al_2$$O_3$-rich layers that were formed during spraying owing to the oxidation of Al in NiCrAlY. During oxidation between 900 and $1100^{\circ}C$ in air, Cr in the (Ni,Cr)-rich regions diffused toward the $Al_2$$O_3$-rich layers, and oxidized to be dissolved in $A1_2$$O_3$-rich layers. The oxidation of Ni in the (Ni,Cr)-rich regions was less distinct, except at the outer surface of the coating.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.143-143
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• 2017

CrAlN 코팅은 높은 경도, 낮은 표면 조도 등의 상온에서의 우수한 기계적 특성 이외에 고온에서 안정한 합금상의 형성으로 인하여 우수한 내산화성 및 내열성을 보유하여 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구사용 환경의 가혹화로 인하여 코팅의 내마모성 및 내열성 등의 물성 향상을 통한 공구의 수명 향상이 필요시 되고 있으며, 다양한 코팅 물질을 활용하여 다층 코팅을 합성함으로써 난삭재용 공구 코팅의 물성을 높이는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 CrAlN 코팅과 WC-Co 6wt.% 모재 사이에 CrZrN, CrN, CrN/CrZrSiN 등의 중간층을 합성하여 CrAlN 코팅의 상온 및 고온 특성을 향상시키는 연구가 진행되었다. 합성된 코팅의 구조 및 물성을 분석하기 위해 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), nano-indentation, atomic force microscopy(AFM) 및 ball-on-disk wear tester를 사용하였다. 코팅의 고온 특성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였고, $500^{\circ}C$ annealing 코팅의 표면 조도 분석 및 $500^{\circ}C$에서 마찰마모시험을 실시하였다. CrAlN 코팅의 상온 특성을 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(35.5-36.2 GPa)와 탄성계수(424.3-429.2 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수는 0.33로 CrZrN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수(0.41)에 비해 향상된 값 보였으며, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083 으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 내열성 시험 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었다. $500^{\circ}C$ annealing 후 진행된 표면 조도와 마모시험 결과, 모든 코팅의 조도 값 및 마찰계수는 상온 값에 비해 증가하였으며 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 변화량이 가장 낮은 값을 보였다. 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 $SiN_x$ 비정질상이 고온 annealing시에 산소 차폐막 역할을 하여, 코팅내의 잔류 산소에 의한 산화작용을 효과적으로 방지함으로써 코팅의 고온 특성이 향상된 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제8권6호
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• pp.362-368
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• 1998

반강자성 Cr86Al14계 스핀밸브막의 자기특성과 내열 내식성에 대해 연구하엿다. Cr86Al14스핀밸브막의 자기적성질은 강자성층, 자성층 및 비자성층두께에 의존하였으며, glass/Cr86Al14(600$\AA$)/Ni81Fe19(50$\AA$)/Cu(40$\AA$)/Ni81Fe19(40$\AA$)구조에서의 교환결합자장(Hex)은 20 Oe, 자기저항비(MR ratio (%))는 2%를 나타내었다. Cr96Al14 및 Fe50Mn50 스핀밸브막은 annealing온도가 증가함에 따라 모두 Hex 및 MR비가 감소하는 경향을 나타내엇으나 FeMn막에 비해 CrAl막이 우수하여, FeMn막은 15$0^{\circ}C$, CrAl막은 25$0^{\circ}C$에서 Hex 및 MR비값을 상실하였다. 또한 가혹한 환경에서의 스핀밸브막의 부식저항성을 평가하고자 35$^{\circ}C$,90% 습도상태의 챔버내에서 Hex와 MR비값의 변화를 관찰한 결과 CrAl막의 경우에는 Hex 및 MR비 값이 시간이 경과해는 변화지 않았으나, FeMn막은 15일정도 경과하자 거의 상실하는 결과를 나타냈다. SEM관찰결과 FeMn막은 pitting이 나타났으며 15일정도 경과후에는 박리가 발생하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.147-155
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• 1996

지구온난화를 방지하기 위하여 대기중에 방출되는 이산화탄소를 고정화시키는 기술의 하나로 이산화탄소를 접촉수소화시키는 연구를 수행하였다. 수소화 촉매로는 $Cu/ZnO/Cr_2O/Cr_2O_3/Al_2O_3$를 기본으로 하여 여기에 팔라듐을 추가한 촉매들을 이용하였으며, 200서 $350^{\circ}C$ 사이의 온도에서 상압 및 고압의 조건에서 수소화 반응을 행하였다. 그 결과 수소화 반응에 가장 적합한 반응조건은 반응온도 $250^{\circ}C$, 반응압력 30기압 이상에서 메탄올의 선택도와 수율이 제일 좋았다. 그러나 예상한 바와는 달리 팔라듐의 첨가에 의한 반응성의 향상은 없었다.

• 한국주조공학회지
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• 제23권2호
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• pp.77-85
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• 2003

Some alloying elements such as Cr, B, Ti and Si were added individually or as a mixture to Fe-30 at.%Al alloys. The alloys were melted using an arc furnace and then heat-treated for homogenization at 1000$^{\circ}C$ for 7 days and followed by rolling at 1000$^{\circ}C$. The alloying elements on rolling characteristics were investigated by the microstructures and fracture mode before and after rolling. The microstructures before rolling showed that all of the alloys had equiaxed grains. On the other hand, the microstructures of rolling plane as well as its perpendicular plane became elongated after rolling. The alloys such as Fe-30Al, Fe-30Al-3Ti, Fe-30Al-0.5B, Fe-30Al-5Cr and Fe-30Al-3Ti-0.5B revealed better rolling behaviour from the point that intergranular and cleavage fractures were not fundamentally occurred. But the addition of 5Ti or 3Si to Fe-Al alloys had detrimental effects. The Ti-added alloy system such as Fe-30Al-5Ti, Fe-30Al-5Ti-5Cr, Fe-30Al-3Ti-5Cr and Fe-30Al-5Ti-0.5B were cracked through grain and showed cleavage fracture. The Si-added alloy system such as Fe-30Al-5Si, Fe-27Al-3Si and Fe-27Al-5Cr-3Si were cracked along the grain boundary and showed intergranular fracture. $DO_3{\leftrightarrow}B_2$ transition temperature of Fe-30at.%Al alloy was 520$^{\circ}C$, whereas the addition of 3Ti and 3Ti+0.5B comparably increased the temperature to 797 and 773$^{\circ}C$, respectively.