• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.199-204
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• 2007

Hot embossing, one of Nanoimprint Lithography(NIL) techniques, has been getting attention as an alternative candidate of next generation patterning technologies by the advantages of simplicity and low cost compared to conventional photolithographies. A typical hot embossing usually, however, takes more than ten minutes for one cycle of the process because of a long thermal cycling. Over the last few years a number of studies have been made to reduce the cycle time for hot embossing or similar patterning processes. The target of this research is to develop an induction heating apparatus for heating a metallic micro patterning mold at very high speed with the large-area uniformity of temperature distribution. It was found that a 0.5 mm-thick nickel mold can be heated from $25^{\circ}C$ to $150^{\circ}C$ within 1.5 seconds with the temperature variation of ${\pm}5^{\circ}C$ in 4-inch diameter area, using the induction heating apparatus.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.295-298
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• 2003

High temperature deformation behavior of a Ti-Al intermetallic compound has been investigated. Specimens with a near gamma and a lamella structures were obtained by performing heat treatment at 1200 and 1330$^{\circ}C$, respectively, for 24 hr and stabilized at 900$^{\circ}C$ for 4 hr followed by air cooling. A series of load relaxation tests has been conducted on these samples at temperatures ranging from 850 to 950$^{\circ}C$ to construct flow curves in the strain rate range from 10$\^$-6//s to 10$\^$-3//s. Strain hardening was observed even at the temperature of 950$^{\circ}C$ in both the near gamma and the lamella structures. Further aging treatment for 12 hr at test temperatures has found to cause no softening in both microstructures.

• 한국기계가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.16-23
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• 2007

An experimental investigation with diode laser system was carried out to study the effect of surface heat treatment on the die materials(SM45C, SKD11, SK3). The surface heat treatment characteristics of the laser beam are evaluated using hardness tests, optical microscopy, X-ray diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS). Results indicated that the beam size, focal length, feed rates are changed surface hardened characteristics. SM45C is higher hardness than other materials and composed to martensite grain at hardened zone, whereas other materials(SKD11, SK3)are low hardness than expected and composed to austenite and allayed martensite at hardened zone. The intensive X-ray diffraction patterns of (110)-(200)-(211) is detected hardened surface and the hardened surface distributed plenty of carbon density than metal zone.

• 소성∙가공
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• 제30권5호
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• pp.247-254
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• 2021

This study reviews dynamic deformation behavior of ultra-fine-grained Al alloys, ultra-fine-grained conventional low carbon steel and dual phase steel and Zr-based amorphous alloys. Dynamic tests were conducted using a Kolsky bar then the test data was analyzed in relation to resultant microstructures, mechanical properties and propensity of adiabatic shear band. In addition, deformed microstructures and fracture surfaces were used to investigate the behavior of both the dynamic deformation and fracture, and adiabatic shear banding. As a result, increasing microstructural homogeneity, strain hardenability and forming multiple shear bands could be a better way to increase the fracture resistance under dynamic loading as the formation of adiabatic shear bands was reduced or prevented.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.65-70
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• 2023

나노임프린트 리소그래피(Nanoimprint lithography, NIL) 공정은 패턴 형성을 위한 공정 단순성, 우수한 패턴 형성, 공정의 확장성, 높은 생산성 및 저렴한 공정 비용이라는 이유들로 인해 많은 관심을 받고 있다. 그러나, 기존의 NIL 기술들을 통해 금속 소재 상 구현할 수 있는 패턴의 크기는 일반적으로 마이크로 수준으로 제한적이다. 본 연구에서는, 다양한 두께의 금속 기판 표면에 마이크로/나노 스케일 패턴을 직접적으로 형성하기 위한 극압 임프린트 리소그래피(extremepressure imprint lithography, EPIL) 방법을 소개하고자 한다. EPIL 공정은 자외선, 레이저, 임프린트 레지스트 또는 전기적 펄스 등의 외부 요인을 사용하지 않고 고분자, 금속, 세라믹과 같은 다양한 재료의 표면에 신뢰성 있는 나노 수준의 패터닝을 가능하게 한다. 레이저 미세가공 및 포토리소그래피로 제작된 마이크로/나노 몰드는 상온에서 높은 하중 혹은 압력을 가해 정밀한 소성변형 기반 Al 기판의 나노 패터닝에 활용된다. 20 ㎛ 부터 100 ㎛까지 다양한 두께를 갖는 Al 기판 상 마이크로/나노 스케일의 패턴 형성을 보여주고자 한다. 또한, 다목적 EPIL 기술을 통해 금속 재료 표면에서 그 형상을 제어하는 방법 역시 실험적으로 증명된다. 임프린트 리소그래피 기반 본 접근법은 복잡한 형상이 포함된 금속 재료의 표면을 요구하는 다양한 소자 응용을 위한 나노 제조 방법에 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.46.2-46.2
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• 2010

최근 수송기기 및 전자부품산업에서의 성능향상 요구에 따라 경량고강도 비철금속재료의 수요가 증대되고 있다. 특히, 세계적으로 에너지 절약 및 환경 공해 규제가 대폭 강화됨에 따라 자동차, 항공기 등 수송기기의 소재경량화 소재로 낮은 밀도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘 합금이 각광을 받고 있다. 그러나 Mg합금은 알루미늄 합금과는 달리 보호성 산화피막이 형성되지 않아 내식성 및 고온강도가 매우 취약하다. 이를 보안하기 위해서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn과 입자 미세화로 인한 항복강도를 증가시키는 Mn의 3원계 합금에 고온에서 안정한 Mg2Sn상이 형성되는 Sn을 첨가하여 시효처리에 따른 기계적 특성과 미세조직을 관찰하였다. 실험 이전에 Pandat Program에 의한 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Mn 및 Mg-Zn-Mn-Sn의 상태도 계산 및 MgZn와 Mg2Sn 석출분율을 예측하였다. 열역학 계산을 통해 도출된 석출온도를 통해 Mg-Zn-Mn 및 Mg-Zn-Mn-Sn 합금의 열처리에 따른 경도 및 미세구조를 관찰하였다. 또한, 기계적 특성을 평가하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 실시하였고 XRD, SEM을 이용하여 석출상을 분석하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-88
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• 2018

Additive manufacturing (AM) technologies have attracted wide attention as key technologies for the next industrial revolution. Among AM technologies using various materials, powder bed fusion (PBF) processes and direct energy deposition (DED) are representative of the metal 3-D printing process. Both of these processes have a common feature that the laser is used as a heat source to fabricate the 3-D shape through melting of the metal powder and solidification. However, the material properties of the deposited metals differ when produced by different process conditions and methods. 17-4 precipitation-hardening stainless steel (17-4PH SS) is widely used in the field of aircraft, chemical, and nuclear industries because of its good mechanical properties and excellent corrosion resistance. In this study, we investigated the differences in microstructure and mechanical properties of deposited 17-4PH SS by PBF and DED processes, including the heat treatment effect.

• 보존과학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-10
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• 2000

1993 년, 충북 청주시 사뇌사지에서 많은 양의 청동 유물이 발견되었다. 이중 12점에서 시료를 채취하였고 원자 흡수 분광법 및 유도 결합 플라스마 방출 분광법을 이용하여 성분분석을 실시하였다. 또한 금속현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 금속의 미세조직을 관찰하였다. 사뇌사지 출토 청동기는 성분, 제작 방법 그리고 용도에 따라 주조품, 단조 품, 타명기 그리고 땜 등 4 가지 종류로 분류되었다. 의례 용기로 사용된 주조품은 70% Cu, 10% Sn 그리고 20% Pb의 합금으로 ${\alpha}+{\beta}$의 전형적인 주조 조직을 보이고 있다. ${\delta}$상은 적은 양의 Sn 때문에 쉽게 관찰되지 않고 있으며 상대적으로 많은 양의 납을 함유하고 있어서 납편석을 관찰할 수 있다. 생활 용기로 사용된 단조품은 80% Cu와 20% Sn 합금으로 ${\alpha}$상과 담금질 조직을 보이고 있어 열처리를 행한 것으로 추측된다. 가공방법은 ${\alpha}$상의 모습과 ${\alpha}$상 내에 존재하는 쌍정으로 확인할 수 있다. 납은 가공을 어렵게 하므로 합금되지 않았다. 소리를 내기 위한 타명기는 85% Cu, 10% Sn, 5% Pb 또는 90% Cu, 10% Sn으로 합금되었으며 많은 양의 주석을 함유된 상태로 주조되어 수지상 구조를 나타내고 있다. 땜은 83% Cu, 12% Sn 그리고 5% Pb로 합금되었으며 공기중에서 빠르게 냉각되어 미세한 수지상 구조를 보이고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권6호
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• pp.31-37
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• 2002

폐알루미늄 캔으로 제조된 2차지금과 신지금의 혼합비율에 따라 캔용 소재를 주조하고 미세조직을 조사하였다. 또한 주조후 열처리에 따른 상변화의 거동을 조사하였다. 2차지금의 혼합비율(20, 30, 40, 50, 60%)에 따라 캔용 소재를 전기로로 용해하고, ceramic filter를 사용하여 주조하였다. 주조후에는 주조조직 제어를 위해 균질화 열처리($615^{\circ}C$$\times$10hrs)를 하였다. 주조상태에서는 $\alpha$ 상($Al_{12}$ $(Fe,Mn)_3$Si), $\beta$상($Al_{6}$/(Fe,Mn)), 그리고 미세한 $Mg_2$Si상이 알루미늄 기지에 존재하며, 특히 가공성에 나쁜 영향을 미치는 것으로 알려진 $\beta$상이 많이 존재하였다. 그러나 균질화 열처리에 의해 이러한 $\beta$상은 유해성이 없는 $\alpha$상으로의 상변태가 일어났다. 기지내의 미세한 $Mg_2$Si상도 열처리에 의해 $\alpha$상으로 변화하였다. 주조시 여과된 조직을 분석한 결과 Fe, Cu, Si 등의 금속간화합물이 검출되었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권8호
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• pp.649-656
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• 2011

The present study evaluated the microstructures and mechanical properties of severely deformed Ni-30Cr alloys. Cross-roll rolling (CRR) process was introduced as a severe plastic deformation (SPD), and Ni-30Cr alloy sheets were cold rolled to 90% thickness reduction and subsequently annealed at $700^{\circ}C$ for 30 min to obtain the recrystallized microstructure. Electron back-scattering diffraction (EBSD) was introduced to analyze grain boundary character distributions (GBCDs). The application of CRR to the Ni-30Cr alloy was effective in enhancing the grain refinement through heat treatment; consequently, the average grain size was significantly refined from $33{\mu}m$ in the initial material to $0.6{\mu}m$. This grain refinement directly improved the mechanical properties, in which yield and tensile strengths significantly increased relative to those of the initial material. We systematically discuss the grain refinement and accompanying improvement of the mechanical properties, in terms of the effective strain imposed by CRR relative to conventional rolling (CR).