• Title/Summary/Keyword: 기계적 합금화

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압연접합법으로 제조한 다기능성 금속다층판재의 특성

  • Kim, Hyeong-Uk;Kim, Su-Hyeon;Eo, Gwang-Jun;Jo, Jae-Hyeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.60.1-60.1
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    • 2012
  • 구조재료에 있어서 강도 및 연신율 등의 기계적 특성을 향상시키기 위하여 합금설계 및 미세조직을 제어하는 방법이 가장 대표적이다. 그러나 이러한 방법에 의하여 얻을 수 있는 기계적 특성에는 한계가 있으며 추가로 요구되는 기능성을 만족시키기는 더욱 곤란하다. 최근 기계적 특성향상과 기능성를 부여하기 위한 한 방법으로 단일합금이 아닌 여러 가지 합금 층으로 이루어진 다층판재를 제조하여 기계적 특성뿐만 아니라 기능성이 우수한 합금판재를 얻으려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 두 가지 이상의 알루미늄합금을 압연접합하여 금속 다층판재를 제조하는 공정을 개발하였으며 기존 단일 합금판재보다 기계적 특성뿐만 아니라 우수한 기능성을 갖는 판재를 제조할 수 있었다. 먼저 우수한 강도와 브레이징성을 나타내는 브레이징용 고강도 알루미늄 다층판재와 내식성이 개선된 고강도 알루미늄 다층판재를 제조하기 위하여 다양한 합금 층 조합을 설계하고 상온 압연접합하는 방법으로 다층판재를 제조하였다. 제조된 다층판재는 합금층의 조합 및 가공 열처리 공정에 따라 서로 다른 특성을 나타내었으며 이러한 특성을 극대화 하기위하여 공정을 최적화하였다. 지금까지의 연구를 통하여 제조된 여러 가지 특성을 갖는 다층판재와 가공열처리에 따른 특성 변화에 대하여 소개하였다.

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Synthesis of amorphous Fe-Cr-N alloy powders by mechanical alloying (기계적 합금화에 의한 Fe-Cr-N 계 비정질 합금분말의 제조)

  • 이충효
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.132-136
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    • 1999
  • Mechanical alloying (MA) by ball mill of $Fe_{30}Cr_{70}$ elemental powders was carried out under the nitrogen gas atmosphere. Amorphization has been observed in this case, while MA under an inert argon gas atmosphere produces the bcc solid solution. The DSC spectrum for the mechanically alloyed $(Fe_{30}Cr_{70})_{0.85}N_{0.15)$powders exhibits a sharp exothermic peak due to crystallization at about $550^{\circ}C$. Structural transformation from the bcc crystalline to amorphous states was observed through X-ray and neutron diffractions. During amorphization process the octahedral unit, which is typical of a polyhedron formed in any crystal structures, was preferentially destroyed and transformed into the tetrahedral unit. Futhermore, neutron diffraction measurements revealed that a nitrogen atom is situated at a center of the tetrahedron formed by metal atoms.

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Mg-Zn-Sn합금의 열처리에 따른 기계적 특성 평가

  • Kim, Eun-Jeong;Park, Hye-Yeong;Han, Jeong-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2009
  • 최근 세계적으로 환경 규제가 강화되면서 수송기계 산업 등의 경량화 소재 개발이 관심을 모으고 있다. 특히 금속재료 중 밀도가 낮고, 비강도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘은 경량소재로써 많은 각광을 받고 있다. 그러나 상업적으로 널리 사용되는 Mg-Al계 합금은 $Mg_{17}Al_{12}$상이 형성되어 고온 기계적 특성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn와 고온에서 안정한 $Mg_2Sn$이 형성되는 Sn을 첨가한 Mg-Zn-Sn합금을 선택하여 시효온도에 따른 기계적 특성과 석출물을 관찰하였다. 실험 이전에 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금의 Zn함량 변화에 따른 상태도 계산 및 석출량 변화와 석출온도를 도출하였다. 도출된 석출온도를 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금을 용체화 처리하고 시효시간에 따른 경도 변화와 미세구조를 관찰하였다. 또한 기계적 특성을 평가하기 위해 인장시험을 실시하였고 XRD, 주사전자현미경을 이용하여 석출상을 확인하였다.

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Fabrication Process and Mechanical Properties of Co-based Metal Bond in Diamond Impregnated Tools (다이아몬드 공구용 코발트계 합금 결합제의 제조 및 기계적 성질)

  • Lee, Gi-Seon;Jeong, Seung-Bu
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.8
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    • pp.532-539
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    • 2000
  • Co-0.5C-(15~20)Cr-20Ni-8W-(2~7)Fe alloy bond in diamond-impregnated abrasive tool was synthesized by ball-milling and mechanical alloying process. When the powders were mechanical alloyed for 6h, micro-welding in most metal powders was observed irrespective of addition of stearic acid. Without stearic acid in metal powders, partial-ly coarse powders were obtained, which could be unfaverable to the densification of composite of composite powders. The hot-pressed compacts showed rupture strength of 1100MPa and hardness of about $46H_{RC}$, respectively.

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Phase formation in mechanically Nb-Sn powders (기계적합금화 방법에 의한 Nb-Sn 상형성)

  • 정인화;장석원;이성만;백홍구
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.8 no.3
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    • pp.463-467
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    • 1998
  • The microstructure evolution during mechanical alloying (MA) of Nb and Sn powder; of average composition $Nb_3Sn$, has been investigated by X-ray diffraction (XRD). The structural development with milling time depends on the ball size for a given powder/ball ratio. Using a larger ball of 9.5 mm diameter, the elemental powders initially alloy mechanically to form an A15 structure phase, and then amorphized with continued milling. However, in case of milling with a smaller ball of 3.968 mm diameter, an amorphous phase is first formed. These results can be understood by considering the dependence of the milling energy on the ball size. The homogeneous stoichiometric $Nb_3Sn$ phase could be easily obtained by heat treatment of supersaturated solid solution produced by MA. Heat treatment of an amorphous formed by MA resulted in the mixture of the $Nb_3Sn$ and $Nb_6Sn_5$phases.

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A Study on the Mechanical Properties and Microstructures fabricating sheet of Magnesium based Alloy (AZ3l) (마그네슘 합금(AZ31) 판재의 기계적 특성 및 미세조직 연구)

  • 송재완;김창원;한정환
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.25-25
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    • 2003
  • 마그네슘 합금은 결정구조가 HCP구조로 슬립면이 제한되어있어 상온에서의 가공이 용이하지 않다. 따라서 최근 마그네슘 합금의 미세 조직을 제어하기 위해 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 구조용 재료 및 기능성 재료로 기대되는 마그네슘 합금(AZ3l)을 이용하여 주조로부터 압출·압연 과정으로의 연속적인 판재 성형공정을 실행하였다. 모든 공정에 대한 전형적인 기계적 특성을 평가하기 위하여 각 공정에서 재료의 인장실험을 실시하였으며 각 공정 후에 향상된 기계적 특성들을 규명하기 위하여 경도시험을 실시하였다 또한 각 공정에서의 대표적인 미세 조직을 관찰하여 결정립 미세화에 따른 기계적 물성의 향상을 확인하였다. 주조재, 압출판재, 압연판재의 인장강도는 189.3㎫, 257.9㎫ 그리고 234.㎫로 증가하였다가 다소 감소하지만, 연신율은 상대적으로 16.26%, 24.99% 그리고 27.16%의 50%에 가까운 주목할만한 증가를 나타낸다. 인장실험의 실험결과로부터 얻어진 가공경화지수로부터 대상 재료인 마그네슘 합금(AZ3l)에 대하여 DRX의 거동을 예측할 수 있었으며, 압출후 압연 판재의 경우 연한 재결정 조직으로 인하여 연신율의 대폭적인 증가를 확인 할 수 있었다.

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Discussion on the Mechanical Alloying Process of Ni-20Cr alloy (Ni-20 Cr계 분말의 기계적 합금화 과정에 대한 고찰)

  • Yoo, Myoung Ki;Choi, Ju
    • Analytical Science and Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.197-205
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    • 1993
  • Blends of elemental Ni and 20 weight % Cr powder were milled for different period in a laboratory attritor. Powder size distribution, microstructure and X-ray diffraction characteristics were investigated as a function of processing period. Saturated magnetization, Ms and coercive force, Hc we also measured and compared with plasma melted ingot to confirm the mechanically alloyed states. Mechanical alloying occurred as a consequence of the partition of powders and the increase of interfacial area driving diffusing of Cr into Ni. However, magnetic properties of chemically homogeneous solid solution like melted ingot has not been observed even though steady state of submicron grain size has been achieved after milling over 15 hrs. Further mechanical alloying period gave refinement of grain size, which resulted in the increase of alloyed layer. It is concluded that homogenization should be controlled by the increase of interfacial area between constitutive powders caused by plastic particle deformation and by the diffusion of Cr within the alloyed phase into Ni-rich phase through lattice defects.

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Dental Co-Cr alloys fabricated by selective laser melting: A review article (선택적 레이저 용융 방법으로 제작한 치과용 코발트 크롬 합금에 대한 문헌고찰)

  • Kang, Hyeon-Goo
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.59 no.2
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    • pp.248-260
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    • 2021
  • Cobalt-chromium alloys are used to fabricate various dental prostheses, and have advantages of low cost and excellent mechanical properties compared to other alloys. Recently, selective laser melting, which is an additive manufacturing method, has been used to overcome the disadvantages of the conventional fabrication method. A local rapid heating and cooling process of selective laser melting induces fine microstructures, grain refinement, and reduction of porosities of the alloys. Therefore, it can improve mechanical properties compared to the alloys fabricated by the conventional method. On the other hand, layering process and rapid heating and cooling cause accumulation of a large amount of residual stresses that can adversely affect the mechanical properties. A heat treatment for removing residual stresses through recovery and recrystallization process caused complicated changes in mechanical properties induced by phase transformation, precipitate and homogenization of the microstructures. The purpose of this review was to compare the manufacturing methods of Co-Cr alloys and to investigate the characteristics of Co-Cr alloys fabricated by selective laser melting.

Mg-Zn-Mn 합금계에 Sn첨가에 따른 시효특성 연구

  • Jang, Gyeong-Su;Han, Jeong-Hwan;Lee, Byeong-Deok;Baek, Ui-Hyeon
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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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.

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