• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.567-573
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• 2017

자동차 부품 중 드라이브 샤프트는 엔진에서 발생하는 토크를 바퀴에 전달하는 동력 전달장치의 핵심 부품이다. 엔진에서 입력되는 비틀림 하중과 주행 중 발생하는 실동하중에 의한 부품의 파손을 방지하기 위해, 고주파 열처리로 강도 및 피로수명이 개선되고 있다. 본 연구에서는 고주파 열처리에 따른 드라이브 샤프트의 피로수명을 정량적으로 평가할 수 있는 피로수명 평가기법을 구축하였다. 드라이브 샤프트의 소재인 SAE10B38M2 강재로 모재 및 경화깊이가 서로 다른 고주파 열처리 시편 두 종을 제작하여 비틀림 하중 하에서의 전단 변형률 제어 피로시험을 진행하였고, 변형률-수명 피로수명 평가에 필요한 피로 물성값을 구하였다. 얻어진 피로 물성값을 이용하여 드라이브 샤프트의 변형률 기반 피로해석을 진행하였으며, 얻어진 피로수명 결과를 시제품 피로시험 결과와 비교하여 해석기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국재료학회지
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• 제7권9호
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• pp.744-749
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• 1997

본 연구에서는 고주파 유도경화처리한 중탄소강의 회전접촉 피로거동을 0.44wt.%C강과 0.55wt.%C강을 사용하여 조사하였다. 회전접촉 피로시험은 Polymet RCF-1 시험기에서 탄성유체 윤활 조건으로 회전속도 8,000rpm, 최대 Hertz응력 492kg/m$m^2$을 가하면서 실시하였다. 미세한 lath마르텐사이트가 고주파 유도경화한 0.44wt.%C강과 0.55wt.%C강의 표면경화층에 형성되었고 소량의 페라이트가 일부 형성되었으며 0.44wt.%C강과 0.55wt.%C에 비해 비교적 큰 페라이트가 나타났다. 회전접촉 피로시험 후 표면경도가 거의 유지되는 표면경화층에서 회전접촉 피로시험전에 비해 경도가 상승하였다. 이 경도증가량의 최대치($\Delta$ Hv$_{max}$)와 피로수명과의 관계를 조사한 결과 0.55wt.%C강이 0.44wt.%C강에 비해 회전접촉 피로중에 일어나는 소변형에 대한 높은 저항성에 주로 기인하여 $\Delta$ Hv$_{max}$값은 낮게 나타나고 피로수명은 높게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1-7
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• 2017

본 논문에서는 자동차에서 사용되는 부품 중 Sway bar link에 사용되는 볼 스터드의 고주파 열처리 시 고주파 열처리 코일과의 사이 간극에 따른 고주파 열처리 특성에 관하여 연구하였다. 오늘날 세계 완성차 업체는 소비자의 요구와 각 국가의 환경정책에 따라 연비향상 및 배기가스 감축함과 동시에 고성능의 자동차를 개발하기 위하여 많은 연구를 하고 있다. 그러나 고주파 열처리에 대한 대부분의 연구가 실험적으로 이루어지고 있어 특정 제품에 맞는 열처리 조건을 구하기가 매우 어렵다. 이러한 문제로 인하여 본 연구에서는 고주파 열처리 조건 중 고주파 열처리 코일과 피가열물 사이 간극을 제외한 모든 조건은 동일하게 유지하여 열처리를 하고, 표면경도와 유효경화깊이 및 전경화깊이를 측정하여 최적의 고주파 열처리 코일과 피가열물 사이 간극은 1~2 mm 임을 알아내었다. 또한 고주파 열처리 코일과 피가열물 사이 간극이 3 mm 이상일 때는 유효경화깊이 및 전경화깊이의 기준 값을 만족하지 못하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.395-396
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• 2013

고주파 유도가열 시스템은 고효율 및 생산의 편의성으로 산업 전반에 걸쳐 다양하게 적용되고 있다. 이러한 고주파 유도 가열 시스템은 크게 정류부, 전압조절부, 공진형 인버터로 구분된다. 공진형 인버터는 공진 주파수로 스위칭 시, 순수 실수 어드미턴스만 남게 되어 최대 효율을 얻는다. 공진 주파수는 공진회로의 입력 어드미턴스에 의해 결정되는데, 용융과정에서 피가열체의 저항 값은 시간에 따라 변화한다. 이는 전체 입력 어드미턴스의 변화와 공진 주파수의 변화로 나타나고, 효율이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 공진 인버터의 공진 주파수를 스스로 추종하는 자기공진 추종 토폴로지를 제안한다. 제안된 토폴로지는 고주파 유도가열 시스템의 용융과정에서 피가열체의 저항 값이 시변하여 공진 주파수가 이동하더라도 반주기 내에 정확하게 추종 동작을 한다. 본 논문에서는 제안된 자동 공진 추종회로를 기존의 병렬 공진 유도가열 시스템에 적용하여 타당성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.676-679
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• 1995

Practically, induction surface hardening is used widely to enhance the local strength of structure. In this study, Fatigue limit and its S-T characteristic for raw and induction hardened specimen of SCM440 is studied experimentally. The life prediction was considered by Juvinall's equation and its predicted result is compared with experiment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.429-436
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• 2013

본 논문에서는 고주파 열처리된 SAE1055 베어링강의 경도에 따른 피로 거동 및 이의 확률론적 평가를 수행하였다. 이를 위하여 경도 수준에 따른 5 종류의 시험편(A : 원재료, B : HV390-전경화, C : HV510-전경화, D : HV700-전경화 및 E : HV-700 표면경화)를 준비하였다. 피로시험은 4 점 회전굽힘 피로시험기를 이용하여 응력비 R=-1 의 조건하에서 수행하였다. 그 결과, SAE1055 강의 피로 거동은 경도에 따라 크게 변화하였으나 HV510 수준이상에서는 피로한도의 증가는 관찰되지 않았다. 또한 피로 파손기구에 대한 경도의 영향을 평가하기 위하여 SEM(scanning electron microscope)을 이용한 파면 관찰을 수행하였다. 피로수명의 통계적 특성은 P-S-N(probabilistic S-N) 곡선을 이용하여 평가되었으며 이에 대한 경도의 영향은 잔류치 해석(residue analysis)을 통하여 수행하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.83-87
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• 2005

Hardening Constant Velocity joint increases hardness near the surface and the surface improves fatigue life. Although case depth and chemical composition are same, the prior structure of induction hardened Constant Velocity Joint affects the fatigue strength and life during hardening. Therefore torsional fatigue tests of specimens from vaere conducted on induction hardened automotive Constant Velocity joint with various case depths and lrious prior structures, which are obtained by nomalizing, spheriodized annealing and tempering after quenching, woads applied in order to evaluate the relation between prior structure and fatigue strength.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권9호
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• pp.122-130
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• 2001

Induction surface hardening is widely used to enhance local strength and hardness. However, most research is only to have a focus on fatigue life and fatigue behavior is not so much studied. So, in this study, Cr-Mo steel alloy(SCM440) was used to show the effect of residual stress and micro hole on the fatigue strength fur base metal and induction surface hardened specimen. In addition, the fatigue characteristic between surface hardened and fully hardened steel is somewhat different. It is caused by hardness distribution, residual stress and inclusions etc.. The modification of prediction equation of fatigue strength is proposed and predicted results show very good accuracy. A $textsc{k}$, which is calculated 1.46, is introduced to consider the effect of stationary crack with defect. A new method of modifying residual stress is proposed to examine the mean stress effect under fatigue loading.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.333-338
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• 2000

Induction surface hardening is widely used to enhance local strength and hardness. However, most research is only to have a focus on fatigue life and fatigue behavior is not so much studied. So, in this study, Cr-Mo steel alloy(SCM440) was used to show the effect of residual stress and micro hole on the fatigue strength for base metal and induction surface hardened specimen. In addition, the fatigue characteristic between surface hardened and fully hardened steel is somewhat different. It is caused by hardness distribution, residual stress and inclusions etc.. Crack origins are generally micro inclusions for the high strength steel. So, the distribution of inclusions is analyzed statistically.

• 한국재료학회지
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• 제8권12호
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• pp.1176-1181
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• 1998

VIM에 의해 제조된 0.55wt.% C-1.68wt.% Mn강을 사용하여 고주파 유도경화 베어링강의 특성을 조사하였다. 시편의 청정도는 DIN 50602에 의한 K4값이 6.41로 측정되어 높게 나타났다. 고주파 유도경화된 시편은 약 2.7mm의 유효경화층 깊이를 가진 표면경화층이 형성되었으며 불균질한 submicron크기의 lath 마르텐사이트가 표면경화층에 형성되었다. 회전접촉 피로 시험은 최대 헤르쯔 응력 492 kgmm$^{-2}$ 을 가하며 탄성유체 윤활조건에서 실시되었다. 회전접촉 피로시험 후 시편의 궤도면 직하에서 측정된 미소경도는 유도경화한 경우에 비해 표면직하 약 $500\mu\textrm{m}$ 깊이까지 증가하였다. 그 경도증가량의 최대치를 나타내는 위치는 표면에서부터 약 100$\mu\textrm{m}$ 깊이로 밝혀졌으며 백색부식영역 (white etching area)을 나타내었다 회전접촉 피로시험 후 시편의 궤도면 직하, 이 백색 부식영역에서 균열이 생성되고 전파하였다.