• Title/Summary/Keyword: 경도특성

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A Study on the Characteristics of $(Ti_{1-x}Al_x)N$ Coatings Deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition after Heat Treatment (플라즈마 화학 증착법으로 제조된 $(Ti_{1-x}Al_x)N$ 박막의 열처리에 따른 특성 평가)

  • 이승훈;임주완
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.28-28
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    • 2001
  • $TiCl_44,{\;}AICl_3,{\;}H_2,{\;}Ar,{\;}NH_3$ 기체를 사용하여 플라즈마 화학 증착법으로 $(Ti_{1-x}AI_x)N$ 피막을 증착한 후 진공열처리 실험을 통해 열처리 전후에 나타나는 피막의 가계적 특성 변화 및 상변화 양상에 대해 연구하였다. 기판으로는 M2 고속도강과 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$)를 사용하였으며, 열처리 실험은 진공 열처리로를 이용하여 $800$ ~ $1100^{\circ}C$ 에서 진행하였다. M2 고속도강 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_x)N$ 피막은 모두 (200) 우선 방위를 갖고 있었으며, AI의 함량이 높아짐에 따라 입자의 크기가 미세해져 $(Ti_{0.2}AI_{0.8})N$ 의 경우 수 nm의 업자들로 이루어져 있었다. 열처리 시간을 일정하게 하고, 그 온도를 증가시킬 경우 비교적 낮은 온도 영역($~900^{\circ}C$)에서는 경도 증가를 나타내지만, 열처리가 더욱 진행됨에 따라 다시 경도가 감소하는 양상을 나타내었으며, 열처리 온도를 일정하게 하고 열처리 시간을 변화 시킬 경우에도 초기에 경도가 증가하다가 열처리가 진행됨에 따라 경도가 다시 감소하는 현상을 관찰 하였다. 이때 경도증가 정도는 Al 함량이 높을 수록 뚜렷하고 오래 지속되었으며, $(Ti_{0.2}AI_{0.8})N$ 피막의 경우 열처리 전 $2000HK_{0.01}$에서 열처리 후 $4500HK_{0.01}$로, 매우 큰 경도 증가를 나타내었다. 이와 같은 열처리 전후의 기계적 특성 변화는 준 안정상의 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에서, 열처리가 진행됨에 따라 미세한 AlN 업자가 석출되면서 나타나는 현상으로, 고분해능 전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 경도가 증가한 시편의 경우 석출상의 크기가 5nm 이하로 매우 작고 대체로 기지와 연속적인 계면을 형성하나, 열처리가 진행될수록 석 출상의 크기가 커지고 임계크기 이상에 이르면 연속적인 계면은 거의 발견되지 않고, 대부 분 불연속적이고 확연한 계면을 형성함을 관찰 할 수 있었다. 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$) 기판 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막은 마찬가지로 (200) 우선 방위를 나타내었으나, 그 입자의 크기가 수십 nm로 고속도강위에 증착한 피막에 비해 상당히 크게 형성되었다. 또한 열처리 후에 AIN의 석출이 진행됨에도 불구하고 경도 증가는 나타나지 않고, 열처리가 진행됨에 따라 경도가 감소하는 양상만을 나타내었다. 결국 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막이 열처리 전후에 보아는 기계적 특성의 변화 양상은 열역학적으로 안정한 Wurzite-AlN의 석출에 따른 것으로 AlN 석출상의 크기에 의존하며, 또한 이러한 영향은 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에 존재하는 AI의 함량이 높고, 초기에 증착된 막의 업자 크기가 작을 수록 클 것으로 여겨진다.

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열처리를 통한 귀금속 제품의 결함 개선 및 강도 향상

  • An, Ji-Hyeon;Seo, Jin-Gyo;An, Yong-Gil;Park, Jong-Wan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.51.2-51.2
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    • 2010
  • 본 연구에서 우리는 casting기법을 통해 생산된 각종 귀금속 제품의 결함 및 강도 향상을 위해 다양한 조건에서 열처리를 실시하였다. casting시 일정하지 못한 온도로 냉각되어 생성된 시료내부의 결함들을 제거하기 위해 진공분위기에서 각 온도 및 시간별 조건을 달리하여 강도 및 grain의 변화를 관찰하였다. 모든 시료는 열처리 후 불안정한 grain 들이 안정화되어 경도 및 강도가 향상되는 경향을 보였으나, 특정 온도 및 시간에서는 오히려 경도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열처리 후 모든 시료의 표면특성변화를 관찰하기 위해 OM (Optical microscope), SEM (scanning electron microscope)을 통해 분석하였고, Vickers경도계를 통해 경도 및 강도 변화를 관찰하였다. 또한 XRF(X-ray fluorescence) 분석을 통해 원소별 합금비를 정량적으로 분석하였다. 본 연구 결과를 통해 casting기법으로 생산된 귀금속 제품의 강도, 경도, 표면특성을 향상시킬 수 있는 최적조건을 얻을 수 있었다.

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A Study on the Surface Hardening in Low Alloy Steels using Plasma Nitriding (플라즈마 질화를 이용한 저합금강의 표면강화 연구)

  • 김동원;정진묵;이원종
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.10 no.1
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    • pp.13-19
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    • 1999
  • 저합금강인 SCM415강에 대한 플라즈마 질화의 변수에 따른 질화특성을 관찰하여 최적공정을 확립한 후 기존의 질화법인 염욕질화와 가스질화 되어진 시편과 피로특성을 비교하였다. 가스조정비는 질소대 수소의 비가 3:1일 때 가장 높은 표면강도를 가지며, 온도는 높아질수록 표면강도는 낮아지고 유효경화깊이는 깊어지는 것을 알 수 있었다. 또한 질화시간이 증가될수록 표면경도는 낮아지고 유효경화깊이는 깊어졌다. 본 플라즈마 질화장비에서의 최적공정조건은 공정온도 500℃, 공정시간 4시간, 질소와 수소의 비가 3:1으로 관찰되었고, 이 때 표면경도는 1181 Hv, 화합물층의 깊이 17 ㎛, 유효경화깊이 450 ㎛로 측정되었다. 가스질화 되어진 시편의 표면경도는 945 Hv, 유효경화깊이 250 ㎛였고, 염욕질화 되어진 시편의 경우는 각 846 Hv, 300㎛으로 관찰되었다. 또한 플라즈마 질화공정을 거친 질화강과 가스질화, 염욕질화 되어진 질화강의 피로특성을 평가한 결과 플라즈마 질화강이 가스질화, 염욕질화 되어진 질화강에 비하여 1.5∼2배의 우수한 피로특성을 나타내었다.

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Mechanical properties and Surface Characteristics of Sintered Ni-Cr Alloys for Dental CAD/CAM process (치과 CAD/CAM 가공용 Ni-Cr합금 소결체 타겟의 기계적 특성 및 표면특성)

  • Kim, Jeong-Jae;Byeon, In-Seop;Jo, Chae-Ik;Choe, Han-Cheol;Park, Geun-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.184-184
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    • 2014
  • 본 연구에서는 치과용 주조합금의 개발을 위하여 Ni-Cr 및 Ni-Cr-Ti합금을 소결체를 제조하고 기계적 특성 및 표면특성을 조사하였다. Ti원소가 첨가됨에 따라 결정조직의 결정립이 미세화하는 경향을 보였으며 조직이 다르게 나타났다. Ti 원소가 증가할수록 경도는 더욱 높게 나타났으며 Ti가 10 wt. %로 증가되었을 때 경도가 가장 높았다. 또한 압분체, 소결체, 벌크상태 순으로 경도가 증가하였다. 표면의 거칠기와 결합력에서도 Ti의 함유량이 증가함에 따라 개선되었다.

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질소 이온빔을 이용한 인코넬690의 기계적 특성 변화 연구

  • 홍인석;황용석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.118-122
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    • 1997
  • 차세대 원자력발전소 증기발생기 전열관 재료로 채택된 니켈기저합금으로 기존 전열관 재료인 인코넬600에 비해 고온 고압 조건에서 응력부식균열에 강한 장점을 가진 합금인 인코넬690 시료에 최대 에너지 120 keV의 질소 이온빔을 조사하여 이 재료의 기계적 특성 변화를 관측하였다. 특성 시험으로는 표면 경화를 관찰하기 위한 미세 경도 시험을 수행하여 미세 경도 증가를 확인하였다 아울러 표면 경화가 피로 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 피로 균열 전파 시험을 수행하여 이온 주입으로 인한 표면 경화가 피로 균열 전파를 촉진시킴을 관찰하였다.

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Studies on the Factors Affecting Quality and Textural Characteristics of Artificial Gluten Meat Part II: Effects of amount of ingredients on properties of AGM (Walnut, Oils, Salt, Onion) (글루텐 인조육의 품질특성에 영향을 주는 요인과 물성에 관한 연구 2보 : 각 요인이 품질 특성에 미치는 영향 (호두, 식용유, 소금, 양파))

  • 박춘란;김기숙;장주익
    • Korean journal of food and cookery science
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    • v.4 no.2
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    • pp.11-19
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    • 1988
  • These experiments were carried out to study the factors affecting quality and textural characteristics in the preparation of artificial gluten meat (AGM). These results were compared with the raw beef on its properties. Effects of amounts of ingredients on properties of AGM were summarized as follows: 1. On effects of amounts of ingredients, walnut was one of the most factors on the color in AGM The more increased the amounts of walnut, the more decreased hardness, cohesiveness, chewiness, and the more increased springiness and water holding capacity. Therefore, the 30% of walnut added sample became similar to raw beef. 2. The kinds and amounts of oil and mixing methods did not affect on color, shear force, and chewiness, but did on cohesiveness significantly 3. The more increased the salt levels, the better were the hardness and chewiness, but shear force and water holding capacity were not affected. 2% of salt added sample approached to raw beef in hardness, springiness, cohesiveness and chewiness. 4. The more onion levels increased, the more hardness and chewiness decreased.

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Quality Characteristics of Korean Rice Cakes (Karedduk) with a Mixture of Fructooligosaccharide and Modified Starch (프락토올리고당과 변성전분 혼합사용 떡의 품질 특성)

  • Chung, Hae Young
    • Culinary science and hospitality research
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    • v.21 no.4
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    • pp.145-154
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    • 2015
  • The quality characteristics of Korean rice cakes (Karedduk) with a mixture of fructooligosaccharide (95%) and AA (acetylated adipate distarch) added, after 2 and 24 hours of storage at $5^{\circ}C$, were investigated. A central composite design was used for arrangement of treatment. Different levels of fructooligosaccharide (95%), 0, 3, 6, 9, and 12%, were added to dry rice flour. In addition, different levels of AA, 0, 0.3, 0.6, 0.9, and 1.2%, were added to the same dry rice flour. The texture properties analysis using a Texture Analyzer revealed that the springiness, cohesiveness, chewiness, gumminess, adhesiveness, and hardness were significantly different. The effect of retarding retrogradation of Korean rice cakes (Karedduk) with added mixtures of fructooligosaccharide (95%) and AA showed an increasing trend as the amount of fructooligosaccharide (95%) and AA increased. Overall, the instrumental texture properties were highly correlated with the sensory characteristics. These results suggest that adding a mixture of 6% fructooligosaccharide (95%) and 1.2% AA to Korean rice cakes (Karedduk) is effective for retarding retrogradation.

Textural Properties and Cell Wall Components of Dried Persimmon according to Varieties (품종에 따른 건시의 물성적 특성과 세포벽 성분)

  • Sohn, Tae-Hwa;Moon, Kwang-Deok;Lee, Nak-Hoon
    • Journal of the Korean Society of Food Culture
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    • v.6 no.3
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    • pp.229-235
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    • 1991
  • This study is performed to investigate the relation between cell components and hardness which affect to the quality of dried persimmons. Moisture contents of dried persimmons were interrange of 30 to 36%. Enpung Junsi (EJ), Dungsi (Young dong) (DY) and Haman Susi (HS) had higher moisture contents than Dungsi (Sang Ju) (DS), Kojongsi (KS) and Hagakure (HK). Hardness was high in the varieties which has low moisture content such as DS, KS and HK. The significant differences of hardness and fracturability among varieties were appeared conspicuously but those of cohesiveness, adhesiveness and springiness were not appeared. Crude cell wall content, pectin and calcium content of cell wall were high in hard varieties. In the pectin fractions, water soluble pectin content was high in EJ, HS and DY but that of acid and alkali soluble pectin were high in DS, KS and HK. The cell wall of high hardness varieties observed thick and firm than that of low hardness varieties.

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Weibull Statistical Analysis on Mechanical Properties in ZrO2 with SiC Additive (SiC 첨가한 ZrO2의 기계적 특성에 대한 와이블 통계 해석)

  • Nam, Ki Woo;Kim, Seon Jin;Kim, Dae Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.9
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    • pp.901-907
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    • 2015
  • The Vickers hardness test is a common method used to characterize the hardness of ceramic materials. However, the hardness is not a deterministic value, but is a random variable. The objective of this paper is to investigate the statistical properties of the bending strength and a set of Vickers hardness values in single $ZrO_2$ and composite $ZrO_2/SiC$ with a SiC additive. In this work, we compare the characteristic value and variation with the results based on Weibull statistical analysis. The probability distributions of the bending strength and Vickers hardness agreed relatively well with the Weibull distribution. We evaluate the scale parameter and shape parameter in asreceived $ZrO_2$ and $ZrO_2/SiC$ composite ceramics, as well as in their heat treated ceramics.

나노질화 처리를 통한 사출금형 특성 연구

  • Sin, Hong-Cheol;Lee, Gyeong-Hwang;Kim, Dae-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.105-105
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    • 2010
  • 자동차 차체부품에 적용되는 플라스틱 소재는 강도와 내마모성, 내충격성의 충분한 물성확보가 필요하며, 이에 플라스틱 소재의 기계적 특성 향상을 위해 유리 섬유가 다량 함유된 복합소재적용이 증가하고 있다. 반면 플라스틱이 고강도화함에 따라 제품 성형을 위한 사출 금형을 손상시키는 사례가 빈번하게 발생하고, 소재의 유동성 저하에 따른 사출 불량이 증가하고 있어 고강성 플라스틱 복합소재에 대응하는 고경도, 고내마모 특성이 부여된 사출 금형의 개발이 시급한 실정이다. 특히 사출 금형에 사용되는 소재는 기존 소재에 비해 우수한 내마모성과 함께 고광택을 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 이에 따라 유럽, 일본과 국내 연구진에 의해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 일본에서 개발되어 국내에도 소개된 래디칼 질화는 기존 질화법에 표면의 화합물 층만을 제어하는 것으로 다소의 표면 광택 효과는 있으나, 플라스틱 사출에 그대로 적용하기에는 무리가 따르므로 그 용도가 극히 제한적이다. 본 연구에서 적용한 나노 질화기술은 0.1torr 이하의 고진공에서 고밀도의 플라즈마 에너지를 발생시키는 방법으로 화합물층이 없는 나노 크기의 질화층을 소재 표면에 형성시키는 기술로서, 처리 후에도 표면의 색상 및 광택의 변화가 없는 것을 특징으로 한다. 또한 표면 경도 및 피로 특성을 향상시킴으로써 금형의 내구 수명을 향상시킬 것으로 기대된다. 본 연구에서는 KP4 금형 소재를 사용하여 플라즈마 이온 질화 시험 조건에 따른 소재의 경도 및 내마모 특성을 파악하고, 미세 조직 분석 및 XRD 분석 등을 통해 내마모 특성 향상에 대한 기본 특성을 평가하였다. 또한 인장시험을 통해 인장강도, 항복강도 및 연신율을 파악하고, 이를 토대로 고주기 피로시험을 실시함으로써 S-N curve를 얻고, 이를 통해 피로 강도 및 피로 수명에 미치는 나노 질화 처리의 영향을 파악하고자 하였다. 플라즈마 이온 질화 시험은 질소와 수소 비율($N_2:H_2$), 진공도, Screen bias voltage, Bias voltage를 변화시켰으며, 챔버 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 처리시간도 3시간으로 고정하였다. 질소와 수소의 비율은 3:1일 때 최고의 내마모 특성을 보였으며, 진공도는 내마모 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. KP4의 초기 경도값은 약 302 Hv인 반면 최적의 나노 질화처리를 거친 시편에서는 800Hv 이상의 Vickers 경도값을 보였다. SEM 미세조직 분석과 EPMA를 통한 성분 분석을 시행한 결과 표층으로부터 약 $1.5{\mu}m$의 나노질화층을 확인할 수 있었다.

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