• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.187-192
• /
• 1998

Generally the solidified microstructures of materials consist of the columnar and equiaxed dendritic regions, and many theoretical studies about columnar-to-equiaxed transition have been done because that is closely related to the mechanical and physical properties of products. In this study, the modified equation based on the Hunt's analytical columnar-to-equiaxed transition condition which was derived from heterogeneous nucleation and grain growth in front of the columnar dendrite tip under directional solidification, was obtained applying the growth-velocity-dependent distribution coefficient and liquidus slope to Hunt's. The effects of the number of nucleation sites, nucleation temperature, alloy composition, growth velocity and liquid temperature gradient on the transition for Al-Cu alloys have been investigated.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.89-97
• /
• 2002

In this study, the effect of $\alpha$-phase morphology on the dynamic deformation behavior at ultra high strain rate was investigated by EBW(Explosive Bridge Wire) test. All of tests and analyses were conducted on three typical microstructures of Ti-6Al-4V alloy, i.e. equiaxed, widmanstatten and bimodal microstructures. The spall strength and HEL(Hugoniot Elastic Limit) of the specimens that have the thickness of 2mm and 4mm were highest with the bimodal microstructure. These results were similar with previous study which was performed by dynamic torsion test(Kolsky torsion test).

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
• /
• 1999.05a
• /
• pp.66-74
• /
• 1999

일반적으로 압출용 빌렛트제조에는 빌렛트상하의 품질변화로 수평연속주조법이 사용되지 않고 있지만 전자기교반법을 이용할 경우 이러한 단점이 없어진다. 따라서 전자기교반장치를 설치한 수평연속주조장치를 이용하여 연주빌렛트를 제조하였다. 최대자속밀도가 1000Gauss 인 전자기교반장치를 설계 제작하였으며, 간접냉각방식의 흑연몰드에서 알루미늄합금을 사용하여 건전한 연주빌렛트를 제조할 수 있는 여러 공정조건을 조사 검토하여 직경 70mm의 기포가 없고 표면이 미려한 등축정을 가진 연주빌렛트를 제조하였다. 인출속도에 따른 수평 연속주조 빌렛트의 표면, 용탕유동라인 및 조직을 검토한 결과 평균인출속도 20mm/min에서 40mm/min까지 아주 미려한 표면특성을 가졌으며, 인출속도가 빠르면 유동라인이 표면에서 중심 쪽으로 완만한 기울기를 가지게 되어 표면응고층이 얇아져 빌렛트가 고액계면에서 끊어지게 되며, 조직미세화는 인출속도가 클수록 미세화되었으나, 결정구상화정도는 인출속도가 빠를수록 악화되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1995.05b
• /
• pp.629-634
• /
• 1995

Zr-2.5 % Nb 합금 압력관에서 집합조직이 강도에 미치는 영향을 조사하여 기저면 성분(F)의 강화 효과를 분리하였으며 아울러 온도에 따른 강도의 변화를 조사하였다. As-received 압력관 재료의 상온 항복 강도는 인장 응력에 수직한 면에서 측정한 기저면 성분(F)에 대하여 $\sigma$$_{YS}$ =600 + 410 F 의 관계를, annealing 처리한 등축정 재료의 상온 항복 강도는 $\sigma$$_{YS}$ = 410 +310 F 의 관계를 따르는 것으로 나타나 기저면 성분이 주도적인 강화 효과를 갖는다는 것을 확인 할 수 있다. 따라서 Zr 합금의 항복 강도는 인장 응력에 수직한 면에서의 기저면 성분에 따라 좌우되며, Zr-2.5% Nb 압력관에서 길이 및 원주 방향에서의 항복 강도의 차이는 주로 기저면 성분의 차이 (F)에 의한 것이라고 결론지을 수 있다. $\alpha$-Zr 에서 슬립과 쌍정의 임계 전단 응력 및온도에 따른 변형 기구의 변화에 대하여 논의하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.116-116
• /
• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
• /
• v.7 no.4 s.19
• /
• pp.70-78
• /
• 2004

A study has been made to investigate the high temperature deformation behavior of Ti-6Al-4V alloyand to predict the final microstructure under given forming conditions. Equiaxed and $Widmanst\ddot{a}tten$ microstructures of Ti-6Al-4V alloys were prepared as initial microstructures. By performing the compression tests at high temperatures$(700\~1100^{\circ}C)$ and at a wide range of strain rates$(10^{-4}\~10^2/s)$, various parameters such as strain rate sensitivity(m) and activation energy(Q) were calculated and used to establish constitutive equations. When the specimens were deformed up to strain 0.6, equiaxed microstructure did not show any significant changes in microstructure, while $Widmanst\ddot{a}tten$ microstructure revealed considerable flow softening, which was attributed to the globularization of a platelet at the temperature range of $800\~970^{\circ}C$ and at the strain rate range of $10^{-4}\~10^{-2}/s$. To predict the final microstructure after forming, finite element analysis was performed considering the microstructural evolution during the deformation. The grain size and the volume fraction of second phase of deformed body were predicted and compared with the experimental results.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.37-42
• /
• 2000

The comparative study of texture of Al/Ti thin films deposited on low-dielectric polymer and $SiO_2$substrates has been investigated. Fifty-nm-thick Ti films and 500-nm-thick Al-1%Si-0.5%Cu (wt%) films were deposited sequentially onto low-k polymers and $SiO_2$by using a DC magnetron sputtering system. The texture of Al thin film was determined using X-ray diffraction (XRD) theta-2theta ($\theta$-2$\theta$) and rocking curve and the microstructure of Al/Ti films on low-k polymer and $SiO_2$substrates was characterized by cross-sectional transmission electron microscopy (TEM). Both the $\theta$-2$\theta$ method and rocking curve measurement suggest that Al/Ti thin films deposited on $SiO_2$have stronger texture than those deposited on low-k polymer. The texture of Al thin films strongly depended on that of Ti films. Cross-sectional TEM revealed that grains of Ti films on $SiO_2$substrates had grown perpendicular to the substrate, while the grains of Ti alms on SiLK substrates were formed randomly. The lower degree of (111) texture of Al thin films on low-k polymer was due to Ti underlayer.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.3 no.2
• /
• pp.158-165
• /
• 1993

Abstract To investigate the effect of underlying Si on the thermal stability of the TiS$i_2$ film, TiS$i_2$ films obtained by the solid-state reaction of the Ti film on as-deposited or on heat-treated poly-silicon and amorphous-silicon were annealed at 90$0^{\circ}C$ for various times. The poly-Si film was evaluated by XRD, SEM and TEM. The thermal stability of the TiS$i_2$ film was evaluated by measuring the sheet resistance and microstructural evolution during furnace annealing. Agglomeration of the TiSi, film occurred more on amorphous-Si than on poly-Si. The thermal stability of the TiS$i_2$ film was improved by annealing poly-Si. The Si layer crystallized from amorphous-Si has an equiaxed structure with the (111) preferred orientation whereas for as-deposited poly-Si has a columnar structure with the (110) orientation. Better thermal stability of the TiS$i_2$ film can be obtained by the higher surface energy of underlying poly-Si.