• Title/Summary/Keyword: 금속합금

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HAZ Microstructure and Toughness in High Heat Input Welding (대입열용접 열영향부의 조직과 인성)

  • 방국수;이종봉;장래웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.10 no.1
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    • pp.12-19
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    • 1992
  • 용접능률의 향상을 위한 대입열용접법의 적용은 과도한 입열량으로 인하여 용접부의 인성이 저 하한다는 점에서 그 적용에 주의를 요한다. 본 보에서는 대입열용접시 열영향부의 인성 저하의 원인과 그 대책을 강재의 측면에서 검토하였다. 고장력강을 용접하면 입열량이 증가함에 따라 오스테나이트 결정립이 조대화되고 상부 베이나이트와 도상 마르텐사이트가 생성되어 인성이 저하한다. 그 대책으로서는 용접 열싸이클과정중 안정한 질화물, 산화물등을 모재에 미세분산시켜 오스테나이트 결정립 성장을 억제하고, 페라이트, 펄라이트 변태를 촉진시킨다. 이러한 석출물의 형성을 위해서는 주로 Ti, Ca, REM, B등의 합금원소가 이용된다. 소입성이 높은 주질고장력 강에서는 석출물의 분산에 의한 페라이트의 변태 촉진 보다는 Mn, Ni, Cr, Mo, V등의 합금원 소를 첨가하여 소입성을 높여 인성이 우수한 하부 베이나이트 조직을 형성하든가, 탄소량을 저 감시켜 도상 마르텐사이트의 생성을 억제하므로서 인성을 확보한다. 현재 국내에서 제조되고 있는 대입열용접용강중 인장강도 50kgf/mm$^{2}$급강은 기본적으로 용접부 인성이 우수한 TMCP법으로 제조되며, Ti등을 첨가하여 석출물의 효과를 이용하고 N을 억제하여 기지의 인 성을 향상시키는 등의 방법을 병용하고 있다. 인장강도 60kgf/mm$^{2}$ 급강은 조질처리에 의하여 제조되며, 50kgf/mm$^{2}$급강과 같이 Ti, B등의 첨가에 의한 석출물의 효과를 이용 하고 있다.

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Hydrogen Permeation Properties of Ni-based Amorphous Alloys Membrane (Ni-based 비정질 합금막의 수소투과 특성)

  • Seok, Song;Lee, Dock-Young;Kim, Yoon-Bae
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.19 no.1
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    • pp.35-40
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    • 2008
  • Ni-based amorphous alloy ribbon was prepared by a single-roller melt-spinning technique. Palladium coating was found to enhance significantly the absorption/desorption behavior of hydrogen in amorphous alloy. The hydrogen permeability of a Pd-coated $(Ni_{60}Nb_{40}){_{100-X}}$TaX(x=5, 10) amorphous alloy was examined in the temperature range of $623{\sim}773K$, comparable with those of $Pd_{60}-Cu_{40}$ alloys. The permeated hydrogen flux was increased with increasing the temperature and the difference of hydrogen pressure between the feed side and permeates side of the membrane. The Ni-based amorphous alloys were characterized by X-ray diffractometry(XRD) and differential scanning calorimetry(DSC). The morphology of surface and roughness was observed by using scanning electron microscopy(SEM) and atomic force microscopy(AFM).

Effect of Cooling Rates in Post-Soldering of Sn-Ag-Cu Lead-free Solder Joints (솔더링 후의 냉각속도가 Sn-Ag-Cu 무연솔더 접합계면 특성에 미치는 영향)

  • 정상원;이혁모
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.110-113
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    • 2003
  • 여러가지 Sn-Ag-Cu 솔더조성과 솔더링 후의 냉각속도에 따라 솔더링 접합부에서의 계면 미세조직의 다양한 변화를 관찰해 보았다. 현재까지 Sn-Ag-Cu 3원계 공정점에 대한 정확한 연구가 미흡하고, 상용으로 제품화되고 있는 Sn-Ag-Cu 합금계는 3원계 공정조성에서 약간 벗어난 조성들을 선택하고 있다고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서 사용한 Sn-Ag-Cu 합금 조성은 Sn-3.5Ag, Sn-3Ag-0.7Cu, Sn-3Ag-1.5Cu, Sn-3.7Ag-0.9Cu, Sn-6Ag-0.5Cu로 선택하였으며, 각 조성에서 Lap Shear Joint를 제조하였다. 사용한 Solder pad는 Cu pad와 Cu pad 위에 Au/Ni를 plating한 것을 이용하였다. 리플로우 솔더링 조건은 $250^{\circ}C$ 이상의 온도에서 60초 실시하였으며, 리플로우 솔더링 후의 냉각속도를 달리하여 냉각시켰다. 솔더링 후의 냉각속도가 느려질수록 계면 금속간화합물(IMC)의 두께가 더욱 증가하며, 조대화되었다. 또한 솔더 조성의 영향에서 Cu와 Ag의 함량이 높을수록 계면 IMC의 두께가 증가되었으며, 이는 솔더내부에 형성된 IMC 입자들이 조대화되어 계면 IMC층에 결합되어 나타났기 때문이다.

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비대칭압연된 Cu-Fe-P합금의 미세조직 및 기계적 특성

  • Lee, Seong-Hui;Im, Jeong-Yun;Eo, Gwang-Jun;Han, Seung-Jeon
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.53.1-53.1
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    • 2010
  • 비대칭압연의 일종인 이주속압연은 기존의 압연에서 도입되는 대칭적 변형과 매우 다른 변형을 도입할 수 있으므로 새로운 금속 소재의 제조 공정 프로세스로 많은 주목을 받고 있다. 이주속압연을 행하게 되면 중립점(neutral point)이 상부롤과 하부롤에서 다른 위치에 놓이게 되며, 이로 인해 일반 동속 압연과 달리 두께 표면부위에서만 도입되는 전단 변형을 내부까지 도입시킬 수 있으므로 두께 방향으로 균일한 변형을 부가할 수 있을 뿐 아니라, 재료 전체에 큰 상당 변형량을 도입할 수 있으므로 균일한 석출상의 생성을 가능하게 한다. 본 연구팀은 지난 연구에서 무산소동에 이주속압연을 실시하여 균일변형을 위한 최적 이주속압연조건을 확립하였으며, 연구결과를 토대로 새롭게 합금 설계한 Cu-Fe-P 동합금에 이주속 압연을 실시하여 압연조건에 따른 미세조직 및 기계적 특성 변화를 조사하였다. 그 결과 이주속압연이 동속압연에 비해 세 종류의 동합금 모두에서 두께 방향으로 균일한 전단변형을 도입할 수 있었으며, macrostructure면에서 두께 방향으로 불균일성은 그다지 크게 나타나지 않았다. 또한 인장특성은 이주속압연과 동속압연재 사이에 큰 차이가 없었으나 동속압연재와 달리 이주속압연재의 집합조직은 상부롤, 중심부, 하부롤 모두에서 압연집합조직이 발달하였다. 본 연구에서는 지난 연구결과를 토대로 이주속압연된 동합급에 $100^{\circ}C-800^{\circ}C$까지 여러 온도에서 30분간 Annealing을 실시하여 미세조직 및 기계적 특성을 조사 하였다.

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GMAW of 6K21-T4 Aluminum Alloy for Tailor Welded Blank(TWB) (TWB 적용을 위한 6천계열 알루미늄 합금의 GMA용접)

  • Kim, Yong;Yang, Hyun-Seok;Park, Ki-Young;Seo, Jong-Dock;Choi, Won-Ho
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.50-50
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    • 2009
  • 본 연구에서는 차체 부품의 경량소재 대체에 따른 Panel Assembly Rear Seat Back 부품 제작에 최신 저입열 미그용접공정을 적용한 TWB(Tailor Welded Blank) 공정기술을 확보하기 위해 최적 용접조건 도출에 관한 연구를 진행하였다. 용접 후 성형이 이뤄지는 제조공정의 특성 상 성형강도에 중점을 둔 실험을 진행하였으며, 이를 위해 각 와이어에 따른 용접부의 기계/금속학적 특성이 평가되었다. 대상 시편은 6천계열 열처리형 합금이며, 두께는 각각 1.6t, 1.4t로 이를 맞대기 용접 후 그 특성을 평가하였다. 용접은 저입열 GMA용접 공법 중 하나인 CMT 용접법(Cold Metal Transfer)을 사용하였으며, 평가 대상 와이어로는 4043, 4047, 5183 및 5356이 사용되었다. 특성평가는 마크로 및 마이크로 조직, 경도, 인장강도, 기공 및 결함, 성형강도 등에 대해 이뤄졌으며, 희석된 와이어의 조성이 용접부 특성에 미치는 영향에 대해서도 검토되었다. 실험 결과, 5천계열 와이어가 성형강도에 비교적 더 강인한 결과를 나타냈으며 성형강도는 용접조건 및 초기 갭에 대한 영향은 받았으나, 비드형상과 강도간의 연관성은 찾을 수 없었다. 이에 따라 TWB 적용을 위한 와이어로는 5356이 가장 우수한 것으로 판명되었다.

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Development of a Metal 3D Printer Using Laser Powder Deposition and Process Optimization for Fabricating Titanium Alloy Parts (레이저 분말적층 방식을 이용한 금속 3D 프린터 개발 및 티타늄 합금 부품 제조공정 최적화)

  • Jeong, Wonjong;Kwon, Young-Sam;kim, Dongsik
    • Laser Solutions
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    • v.18 no.3
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    • pp.1-5
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    • 2015
  • A 3D printer based on laser powder deposition (LPD), also known as DED (direct energy deposition), has been developed for fabricating metal parts. The printer uses a ytterbium fiber laser (1070nm, 1kW) and is equipped with an Ar purge chamber, a three-dimensional translation stage and a powder feeding system composed of a powder chamber and delivery nozzles. To demonstrate the performance of the printer, a tapered cylinder of 320mm in height has been fabricated successfully using Ti-6Al-4V powders. The process parameters including the laser output power, the scan speed, and the powder feeding rate have been optimized. A 3D printed test specimen shows mechanical properties (yield strength, ultimate tensile strength, and elongation) exceeding the criteria to employed in a variety of Ti alloy applications.

A Study on the Metal-Ceramic Bond Strength of CAD/CAM Metal Disk Alloy and Casting Alloy (CAD/CAM 전용 금속 합금과 주조용 합금의 세라믹 결합강도에 관한 연구)

  • Jung, Hyo-Kyung;Kwak, Dong-Ju
    • Journal of Technologic Dentistry
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    • v.35 no.2
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    • pp.89-95
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    • 2013
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate bond strength of Metal Disk alloy and casting alloy. Methods: Metal specimens were divided into 4 groups for each alloy. Three point flexural test were used to measure the bond strength of CAD/CAM metal alloy and casting alloy. Statistical analysis was done using the Statistical Package for Social Sciences version 19.0 for Windows. As for the analysis methods, the study used Kruskal-Wallis test. Results: The average bonding strengths of Group 1 to porcelain was $36.7{\pm}9.90$ MPa, Group 2 to porcelain was $37.68{\pm}4.51$ MPa, Group 3 to porcelain was $36.43{\pm}6.57$ MPa, Group 4 to porcelain was $42.88{\pm}6.81$ MPa, Each group was not significantly different. Conclusion: Bond strength of Casting alloy is equal to or higher than bond strength of CAD/CAM Metal Disk alloy. Alloy clinical bond strength is 25 MPa, So CAD/CAM Metal Disk alloy can be used as dental material.

A Characteristics of Thick and Hard Al-Cu Alloy by Overlaying Welding Process (오버레이 용접법에 의한 Al-Cu 합금 경화후막의 특성)

  • 박정식;양변모;박경재
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.14 no.4
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    • pp.53-61
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    • 1996
  • It was attempted to improve the wear resistance of Al alloy under the load condition by making a formation of the thicker surface hardening alloy layers. The thicker surface hardening alloy layers were formed on 6061 Al alloys overlayed by MIG and TIG welding process with Cu powders feeding. The characteristics of hardening and wear resistance have been investigated in relation to the microstructures of alloyed layers, with a selection of optimum alloying conditions for formation of overlaying layer. The results obtained were summarized as follows With increasing feeding rate of Cu powders by MIG welding, the hardness and specific wear of the overlay weld alloys were increased. It is considered that these high hardness and specific wear of overlay weld alloys were due to the formation of Θ($Al_2Cu$) phases. With increasing feeding rate of Cu powders by TIG welding, the hardness and specific wear of the overlay weld alloys were increased in feeding rates 12 and 18g/min. However, the hardness and specific wear were decreased in the powder feeding rate 38g/min. It is considered that considered that decrease of hardness and specific wear in the powder feeding rate 38g/min due to formation of ${\gamma}$($Al_4Cu_9$) phases.

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A Study on the Micro Vibration Forming of Al-based Superplastic Alloy and Zr-based Bulk Metallic Glass (Al계 초소성합금과 Zr계 비정질합금의 마이크로 진동성형에 관한 연구)

  • Son, Seon-Cheon;Park, Kyu-Yeol;Na, Young-Sang
    • Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.193-200
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    • 2007
  • Micro forming is a suited technology to manufacture very small metallic parts(several $mm{\sim}{\mu}m$). Al5083 superplastic alloy with very small grains has a great advantage in achieving micro deformation under low stress due to its relatively low strength at a specific high temperature range. Micro forming of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk Metallic glass(BMG) as a candidate material for this developing process are feasible at a relatively low stress in the supercooled liquid state without any crystallization during hot deformation. In this study, the micro formability of Al5083 superplastic alloy and bulk metallic glass, $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$, was investigated with the specially designed micro vibration forming system using pyramid-shape, V-shape and U-shape micro die pattern. With these dies, micro vibration forming was conducted by varying the applied load, time. Micro formability was estimated by comparing the hight of formed shape using non-contact surface profiler system. The vibration load effect to metal flow in the micro die and improve the micro formability of Al5083 superplastic alloy and $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk Metallic glass(BMG).

Castability of Some Repeatedly Used Ni-Cr Alloys and Ag-Pd Alloys for Crown and Bridge and Metal-Ceramic Restorations (관교의치 및 금속 도재 보철물용 Ni-Cr 합금과 Ag-Pd 합금의 재사용에 따른 주조 재현성의 변화)

  • Kim, Uoong-Chul
    • Journal of Technologic Dentistry
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    • v.8 no.1
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    • pp.37-43
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    • 1986
  • The purpose of this study is to evalute the effects of melting and casting procedures on the castability of some N-Cr and Ag-Pd alloys. One Ag-Pd alloy and two Ni-Cr alloys were chosen for study, and the first casting group of these alloys were used as the control, and with which the castability of the first recase group and the mixture group of the first recast and as much amount of the first casting alloy was compared. The results of this study were as follows: 1. The castability of the first recast alloys veried significantly depending upon the presence or abscence of the first casting alloy and the kind of alloys. 2. When the first recast alloy was mixed with as much amount of the first casting alloy, there was no significant difference in castabilityh between the first recast group and the first casting group. 3. When the first recast alloy was used alone, the castability veried significantly depending upon the kind of alloys, i.e., the castability of Rexillium III and Palliag M was decreased significantly when compared with that of the first casting groups, while that of C & B Alloy was not.

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