• 제목/요약/키워드: 경화공정

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FeO, $TiH_2$, Carbon 원료분말을 이용한 Fe-TiC 나노 복합분말 제조 및 소결

  • An, Gi-Bong;Kim, Ji-Sun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.26-26
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    • 2011
  • Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

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보류 및 탈수성 분석을 위한 새로운 수초지기(III)

  • 우이균;류정용;김용환;신종호;송봉근
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.80-80
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    • 2001
  • 제지 공정의 효율적인 운영을 위한 수단으로 보류 및 탈수성의 분석은 매우 중요한 작 업 이 다. 보류 및 탈수 특성 을 평 가하기 위 하여 SR(Shopper-Riegler), CSF(Canadian S Standard Freeness tester) 그리고 원형 수초지기 등의 비난류 상태의 자연탈수 특성 평가 장치와 동적 조건의 감압식 탈수성 분석기 등이 사용되고 있다. 하지만 이것들은 제지 공정 에 보다 더 근접한 탈수 및 보류 특성을 평가하기에는 부족한 점이 있다. 특히 wet-end 첨 가제들의 효능을 보다 정확히 분석하는 것이 불가능하다. 이런 이유로 난류 발생과 감압 탈 수 둥을 유도한 탈수 특성 평가 장치 개발의 필요성이 커지고 있다. R RDA - HSF(Retention Drainage Analyzer- Handsheet Former)는 지료조성, 감압탈수 및 습지의 성형이 자동화되어 보류도와 탈수성, 종이지합 및 강도를 종합 평가 할 수 있는 새 로운 실험실용 초지기이다. 보다 현장에 가까운 초지 조건을 구현하기 위해서 지료의 농도 를 높이고 진공 탈수를 실시함에 따라 기존의 탈수성 분석기나 보류도 측정기의 단점을 보 완하게 되 었다. 본 연 구에 서 는 Canadian Standard Freeness test와 Dynamic Drainage Jar test 및 원 형 수초지기를 활용한 기존의 탈수성, 보류도 분석 결과와 RDA-HSF를 비교하여, 자연 탈수를 이용하는 기존의 탈수 및 보류 설비에 비해 현장 공정을 보다 현실적으로 재현할 수 있는 감압 탈수 초지 설비로서 RDA-HSF의 활용 가능성을 분석하였다. RDA-HSF를 활용한 실험실적 분석을 통해 현장의 상황올 유사하게 재현함에 따라 공정 운영 인자의 변화에 따른 제품의 품질 및 생산효율을 예측할 수 있게 된 바, 보다 효율적 인 공정 관리가 가능할 것으로 기대된다. 안료 입자의 경우 피인쇄체의 표면 공극을 채우고, 비히클의 경우 미세한 공극속으로 침투되어 경화됨으로써 피인쇄체가 지니고 있는 공극량을 감소시커 게 될 것이다. 그리고 피인쇄체의 각종 형태의 공극으로 침투된 잉크의 양에 반비례적으로 피인쇄체의 표변에 잉크가 잔류하게 될 것이다. 따라서 본 연구에서는 여러가지 안료를 사용하여 각각 다른 공극 특성을 지니는 도공지를 제조한 후 이들이 가지는 공극 특성과 잉크의 잔류 거동에 대해 고찰해 보고자 하였다.여 표면 유효층 일부만 오버레이시키며I 주조 및 단조가 불가능한 재료까지도 표면부에 오버레이 시킴으로 서 부품 및 설비의 제조에 있어 재료비의 절감과 제품의 수명이 획기적으로 개선될 수 있다. 그리고 최근에는 도금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다. within minimum time from beginning of the shutdown.및 12.36%, $101{\sim}200$일의 경우 12.78% 및 12.44%, 201일 이상의 경우 13.17% 및 11.30%로 201일 이상의 유기의 경우에만 대조구와 삭제 구간에 유의적인(p<0.05) 차이를 나타내었다.는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은 담수(淡水)에 적응된 개체의 면적보다 유의성있게 나타났다. 해수(海水)에 적응(適應

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Determined Car Door Latch Injection Molding Process Conditions through the Finite Elements Analysis (유한요소 해석을 통한 차량용 도어 래치 사출성형 공정조건 결정)

  • Lee, Jung-Hyun;Lee, Seon-Bong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제17권10호
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    • pp.499-508
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    • 2016
  • Injection molding is a method for manufacturing many products, wherein a plasticized resin is injected into a mold at high pressure and hardened. According to the method, the product can be manufactured into various forms, and the mass production of up to tens of thousands of products is possible. The purpose of this study was to determine the process conditions for manufacturing a door latch for automobiles, through an analysis of the injection molding method. To calculate an appropriate injection flow for injection molding, a primary analysis for comparing the injection time, pressure, flow pattern, consolidation range, shear stress, shear rate, and weld line, as well as a secondary analysis for determining the conditions for stabilizing the molding temperature, holding pressure, and cooling process, were conducted. The characteristics of injection molding, and their influence on the product quality are discussed. No weld line and pores were observed on the products that had been manufactured based on the process conditions determined above. In addition, there were no flaws regarding the deformation compared to the prototype. Therefore, the manufacture of a product under the conditions determined in this study can reduce the defect rate compared to the existing production, and the process is also more competitive due to reduced production time.

Microscopic Investigation on the Micro-Deformation of Draped Helmet Structure Made of fabric Composite (직물 복합재료를 이용한 드레이핑 헬멧의 미소 변형 관찰)

  • 장승한
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.29-35
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    • 2003
  • In this paper. various tow parameters such as equivalent tow thickness, amplitude of longitudinal tow and tow intervals were investigated and compared with each other by using microscopic observation to find out the exact deformation patterns between both directions of the fabric structure(Longitudinal and Transverse Directions). And those observation results were compared with bias extension. biaxial tests results with dry fabric which has the same tow structure as the draped helmet materials and also compared with prepreg specimen which is cured by autoclave moulding without vacuum and pressure condition. Specimens for the observation were taken from draped helmet which is made of fabric composite(Five Harness Satin Weave). From the observation results, it was found that there are different deformation pattern between tow directions and effect of geometric condition on the deformation of the fabric materials during draping process was verified.

Optimization of Inner Nitriding Process for Cr-Mo-V Steel of Small Arms Barrel by using Taguchi Experimental Design Method (다구찌 실험계획법을 이용한 소구경화기 총열 내부용 Cr-Mo-V강의 질화공정 최적화)

  • Kwon, Hyuk-Rin;Kim, Dong-Eun;Son, Hyung-Dong;Shin, Jea-Won;Park, Jae-Ha;Kang, Myung-Chang
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • 제17권3호
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    • pp.148-154
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    • 2018
  • When shooting small arms, the inner surface temperature is heated up to about $700{\sim}1,000^{\circ}C$ by the friction of the bullet and the inner wall of the barrel and the combustion of propellant. High-temperature propellant gas and high-speed movement of the bullet cause corrosion of the inner wall, which is noticeable immediately in front of the chamber. In this study, the mechanical properties of Cr-Mo-V steel, which is the base material, were tested using Taguchi experimental design to find the best nitriding treatment conditions. For the nitriding process, the working time, salt bath temperature, and salt concentration were combined as three conditions and placed in the $L_9(3^4)$, orthogonal array table. The thicknesses of the white layer and the nitrogen diffusion layer were measured after nitriding under each condition in a salt bath furnace. Durability was evaluated by measuring the degree of dispersion through actual shooting because it was difficult to evaluate the mechanical properties of the cylinder inner structure. As a result, it was confirmed that the durability was optimal at $565^{\circ}C$, 1 hour, 0.5%. These optimal conditions were selected by the statistical analysis of the Minitab program(ver.17).

Impact toughness improvement of an undercarriage track shoe using the Taguchi orthogonal array experiment (다구찌 직교배열 실험을 이용한 무한궤도용 트랙 슈의 충격인성 향상 연구)

  • Kim, Young Suk;Chang, Keun Sung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제16권3호
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    • pp.1611-1619
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    • 2015
  • This study examined the toughness improvement of a track shoe used as the undercarriage of excavator and bulldozer parts. The excavator is operated under poor conditions, such as the build-up field and quarry. Therefore, the track shoe requires high strength and impact toughness to endure immense shock while at work. The track shoe was made of heat treated boron steel. The sufficient possibility of hardenability with the theoretical Jominy curve for boron steel was confirmed while quenching. The Taguchi orthogonal array experiment method was used to optimize the process variables, such as area reduction ratio and heat treatment conditions (tempering temperature and holding time), to achieve toughness improvement. The toughness of the track shoe increased with increasing area reduction, and a tempering temperature of $210^{\circ}C$ and a tempering time of 80 min are beneficial for improving the toughness of the track shoe.

Composite Pressure Vessel for Natural Gas Vehicle by Filament Winding (필라멘트 와인딩 공정에 의한 천연가스 차량용 복합재료 압력용기)

  • 김병선;김병하;김진봉
    • Composites Research
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    • 제17권5호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • Composite pressure vessels with HDPE (high density polyethlyne) liner with metal boss at each end were developed by Filament Winding Process. The vessel is composed of a dome-shaped part at each end and a cylinder-shaped part at the middle of the vessel. The environmental tests carried out for possible vessel materials such as High Density Polyethlyn (HDPE), resins and reinforcing fibers up to a year showed no significant damages. The boss was designed to minimize the gas leak which was verified by FEM analysis. Most ideal fiber tension was obtained by experimental method and the fiber volume fraction, $\textrm{V}_{f}$, obtained by image analyzer were 55.4 % in cylinder and 55.6 % in dome parts, respectively. Winding pattern is programmed to control the composite thickness in the dome areas such that the failure of the vessel may occur in the cylinder. During the cure, the vessel was rotated and a constant internal pressure of 0.62 bar was applied. From this, the vessel's burst pressure is improved by 28 %. The burst and fatigue tests for under-wound and fully wound vessel showed satisfactory results.

Development of Curing Process for EMC Encapsulation of Ultra-thin Semiconductor Package (초박형 반도체 패키지의 EMC encapsulation을 위한 경화 공정 개발)

  • Park, Seong Yeon;On, Seung Yoon;Kim, Seong Su
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.47-50
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    • 2021
  • In this paper, the Curing process for Epoxy Molding Compound (EMC) Package was developed by comparing the performance of the EMC/Cu Bi-layer package manufactured by the conventional Hot Press process system and Carbon Nanotubes (CNT) Heater process system of the surface heating system. The viscosity of EMC was measured by using a rheometer for the curing cycle of the CNT Heater. In the EMC/Cu Bi-layer Package manufactured through the two process methods by mentioned above, the voids inside the EMC was analyzed using an optical microscope. In addition, the interfacial void and warpage of the EMC/Cu Bi-layer Package were analyzed through C-Scanning Acoustic Microscope and 3D-Digital Image Correlation. According to these experimental results, it was confirmed that there was neither void in the EMC interior nor difference in the warpage at room temperature, the zero-warpage temperature and the change in warpage.

Laser Transmission Welding of Flexible Substrates and Evaluation of the Mechanical Properties (플렉서블 기판의 레이저 투과 용접 및 기계적 특성 평가)

  • Ko, Myeong-Jun;Sohn, Minjeong;Kim, Min-Su;Na, Jeehoo;Ju, Byeong-Kwon;Park, Young-Bae;Lee, Tae-Ik
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • 제29권2호
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    • pp.113-119
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    • 2022
  • In order to improve the mechanical reliability of next-generation electronic devices including flexible, wearable devices, a high level of mechanical reliability is required at various flexible joints. Organic adhesive materials such as epoxy for bonding existing polymer substrates inevitably have an increase in the thickness of the joint and involve problems of thermodynamic damage due to repeated deformation and high temperature hardening. Therefore, it is required to develop a low-temperature bonding process to minimize the thickness of the joint and prevent thermal damage for flexible bonding. This study developed flexible laser transmission welding (f-LTW) that allows bonding of flexible substrates with flexibility, robustness, and low thermal damage. Carbon nanotube (CNT) is thin-film coated on a flexible substrate to reduce the thickness of the joint, and a local melt bonding process on the surface of a polymer substrate by heating a CNT dispersion beam laser has been developed. The laser process conditions were constructed to minimize the thermal damage of the substrate and the mechanism of forming a CNT junction with the polymer substrate. In addition, lap shear adhesion test, peel test, and repeated bending experiment were conducted to evaluate the strength and flexibility of the flexible bonding joint.

Computer Simulation of Hemispherical Sheet Forming Process Using Crystal Plasticity (결정 소성학을 이용한 반구 박판 성형공정 전산모사)

  • Shim, J.G.;Keum, Y.T.
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.282-284
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    • 2007
  • The hardening and the constitutive equation based on the crystal plasticity are introduced for the numerical simulation of hemispherical sheet metal forming. For calculating the deformation and the stress of the crystal, Taylor's model of the crystalline aggregate is employed. The hardening is evaluated by using the Taylor factor, the critical resolved shear stress of the slip system, and the sum of the crystallographic shears. During the hemispherical forming process, the texture of the sheet metal is evolved by the plastic deformation of the crystal. By observing the texture evolution of the BCC sheet, the texture evolution of the sheet is traced during the forming process. Deformation texture of the BCC sheet is represented by using the pole figure. The comparison of the strain distribution and punch force in the hemispherical forming process between crystal plasticity and experiment shows the verification of the crystal-based formulation and the accuracy of the hardening and constitutive equation obtained from the crystal plasticity.

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