• 소성∙가공
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• 제1권2호
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• pp.7-13
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• 1992

분말의 압축과 소결책의 단조 공정에서 균일하고 강도 높은 제품을 얻기 위해서는 밀도 및 밀도 분포의 조절이 매우 중요하다. 이 연구에서는 재료의 밀도 변화 특성을 고려할 수 있고, 임계 밀도 이하에서도 적용시킬 수 있는 다공질 재료의 항복조건을 유한요소법에 적용시켜 업셋 단조, 3차원 압흔 공정을 해석하였다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2002년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.36-36
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• 2002

최근 한국기계연구원에서 개발된 Mechanochemical process (MCP)는 Spray conversion 법에 의하여 나노크기의 W/Cu 복합 분말을 제조하는 방법으로서, 현재 (주)나노테크에서 산업화를 위한 시험/개발이 진행 중이다. 이 방법에 의하여 W /1 0 ~ 40wt. %Cu 조성의 초미렵 W/Cu 복합 분말의 양산화가 가능하게 됨으로써, 나노복합분말을 사용한 초미립 W/Cu 합금의 소결 제조 연구 역시 나 노태크에서 분말사업화와 동시에 수행되고 있다. 현재 Spray conversion 법으로 제조되고 있는 W/Cu 나노복합분말 및 그 소결체는 Cu의 조성범 위에 따라 민수용 및 군수용 제품으로의 적용이 시도되고 있으며, 각기 특성향상을 목표로 각 적용 분야에서 요구되는 제반 성능에 대한 검토가 이루어지고 있다. 특히 군수용의 목적으로 사용될 경우, 정적 및 동적부하상태에서 재료의 균일한 변형이 가장 중요한 특성이다. 현 개발품의 경우, 일반 W 빛 Cu 원료에 비하여 상대적으로 높은 순도의 원료를 사용하였기 때문에 분말 및 소재상태 에서의 순도가 높아서, 연성을 저하시키는 것으로 알려진 기지상내 합금원소 또는 interface 게재물 이 존재할 가능성이 매우 낮다. 또한 초미립 W 입자들과 Cu 상의 혼합도가 극대화된 상태이기 때문에 상대적으로 저옹에서도 완전치밀화된 미세조직을 얻을 수 있는데, 이는 분말상태의 균일한 미세구조를 유지할 수 있으며, 동시에 W 업자간의 과도한 neck 형성을 방지함으로써 기계적 변형시 재료의 연성 향상이 기대된다. 이러한 W/Cu 나노복합분말 소결체의 특성은 균일한 밀도분포와 동시에 과도한 동적 부하상태에서 균일한 변형이 보장되어야만 하는 특정 군수용 목적에 잘 부합하는 것으로 판단된다. 본 고에서는 상기한 W/Cu 나노복함분말을 사용하여 균일한 미세구조를 가지는 완전치밀화된 소결재를 제조하는 과정과 제조된 소결재를 향후 군수용 제품에 척용시키기 위하여 진행된 단조특성에 대한 연구결과틀을 재료의 미세구조척 관점에서 논의하였다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1997년도 추계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.8-9
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• 1997

• 소성∙가공
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• 제6권6호
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• pp.508-516
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• 1997

Forging process on sintered powder metals has been applied to produce automotive parts which require a high level of strength. In those parts, the measurement of relative density is very important because a low relative density density causes deterioration of strength. In the present study, an indentation force equation was proposed by which the result obtained from the hardness measurement is used to evaluate the relative density. This equation was applied to the prediction of the relative density in cylindrical specimens which were first sintered and then forged at the room temperature and at an elevated temperature. The experimental results were compared with predictions with and without consideration of the workhardening effect on the powder.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1943-1948
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• 2010

평균 입도의 크기가 ${\sim}1.7\;{\mu}m$와 ${\sim}30\;nm$인 두 종류의 탄화규소 분말을 7 wt% $Y_2O_3$, 2 wt% $Al_2O_3$, 1 wt% MgO를 소결 첨가제로 사용하여 $1800^{\circ}C$에서 1 시간동안 Ar 분위기에서 압력을 가하여 고온가압소결을 하였다. 고온 가압소결한 시편은 $1950^{\circ}C$에서 6 시간동안 Ar 분위기에서 40 MPa의 압력을 가하여 고온 단조 하였다. 두 시편 모두 고온가압소결 후의 미세구조는 등방형 모양의 결정립을 나타내었으며, 고온 단조 후에 결정립 성장이 나타났다. 평균 입도의 크기가 작은 탄화규소 분말로 소결한 시편의 결정립의 크기가 고온 단조 후에도 더 작은 결정립을 나타내었다. 고온 단조 후의 압력축과 평행한 방향과 수직한 방향의 미세구조는 비슷하였다. 탄화규소의 $\beta$에서 $\alpha$로의 상변태가 활발하게 발생하지 않아 집합조직의 발달은 발견되지 않았다. 평균 입도의 크기가 큰 탄화규소 분말로 제작된 시편의 파괴인성 (${\sim}3.9\;MPa{\cdot}m^{1/2}$), 경도 (~ 25.2 GPa), 굽힘강도가 (480 MPa) 평균 입도의 크기가 작은 탄화규소로 제작된 시편보다 높게 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.2042-2049
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• 2000

This paper is concerned with the comparison of forging characteristics between forward and backward processes, through the three-dimensional finite element simulation, for the aluminum powder forging of engine pistons. Starting from the theoretical formulation of velocity and temperature fields in the sintered preform during the process, we examine the comparative distributions of relative density, effective stress and temperature as well as the variations of total forging load and total volume reduction. Through the comparative results, we find out that the forward method provides better forging characteristics than the backward method.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1543-1548
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• 2010

분말단조 공정은 정형의 자동차부품을 제작하는데 널리 이용되고 있다. 분말야금이란 금속 원료 분말을 사용하여 원하는 제품의 형태로 성형을 한 다음 적정온도에서 소결하여 필요한 금속 제품을 제조하는 기술을 말한다. 본 연구에서는 자동차 엔진의 경량화를 위한 피스톤 제작에 관한 것이다. 분말단조로 제작 되어진 엔진 피스톤의 특성을 유한요소해석을 통해서 알아보겠다. 유한요소해석은 DEFORM/3D 를 이용해서 성형성을 평가하도록 하겠다. 성형온도, 구배각도, 마찰계수의 변화에 따른 피스톤의 성형성을 알아보겠다.

• 기계저널
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• 제22권3호
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• pp.191-195
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• 1982

소결 금속(sintered metal)은 기공(pore)의 존재로 성형에 있어서 체적변화를 유발하므로 이제까지 사용되어오던 체적변화를 유발하므로 이제까지 사용되어오던 일반 소성이론(conventional plasticity theory)은 적용할 수 없기 때문에 소결금속에 대한 소성이론을 정립해 오고 있다. 그 발달 과정을 보면 미국과 일본에서 각각 독자적인 방법으로 진행되었는데 미국에서는 Kuhn씨가 포아숀 비(.nu.)를 정의하여 실험적으로 구하고 이것을 기초로 하여 항복조건을 정립하고 응력과 변형도율과의 관계를 유도해 냄과 동시에 알루미늄 분말 소결원판 단조에 적용하여 그 실용성을 예시하였다. 한편 일본에서는 교오토오 대학의 Shima, Oyane등이 연구 정립한 것으로서 다공정 금속과 그 본금속의 항복 응력비와 정수압의 항복 응력에 대한 영향도를 정의하여 실험을 통하여 결정한 다음 항복조건을 만들고 이로부터 응력과 변형율과의 관계, 등가 변형율을 유도하였고 이를 폐금형 압축시험에 적용하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제2권1호
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• pp.19-28
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• 1995

Powder forging is a combined technology of powder metallurgy and precision hot forging. Recently, the technology is developing rapidly because of its economic merits, especially in automotive part manufacturing. In the present study, the finite element technique was developed to predict density variation during P/M forging and the technique was applied to analysis of forging of a P/M connecting rod. Although deformation mode of the connecting rod was quite complex, several sections were selected and analyzed under an assumption of asymmetric or plane strain deformation. It was found that some modifications were necessary on the cross section of the beam portion. Therefore, the cross section was modified repeatedly until a satisfactory result of the analysis was obtained. On the other hand, no modifications were necessary in the ring and the pin portions. It is anticipated that the developed technique can be used to optimize preform design and manufacturing processes in P/M forging, which are highly critical to produce successful products in practice.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-158
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• 1994

Powder forged Connecting Rods have become attractive for use in automotive engines. The powder forging process offers beneficial material utilization as well as the minimization of finishing operations over that of conventionally forged rods. In the present work, the sintering behavior of Fe-2Cu-0.6C, optimum preform design and forgeability of various forging variables were investigated. Our data were generated using a newly proposed sub-scale con-rod developed specifically to simulate the powder forging process. We obtain optimum condition of sintering and powder forging process.