• 제목/요약/키워드: 등축정 조직

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합금응고시 주상정으로부터 등축정 수지상으로의 천이에 관한 해석 (The analysis of columnar to equiaxed dendritic transition during alloy solidification)

  • 김신우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.187-192
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    • 1998
  • 일반적으로 재료의 응고조직은 주상정과 등축정 수지상 영역으로 이루어지는데 이것은 제품의 기계적, 물리적 성질과 밀접한 관계를 가지기 때문에 주상정-등축정 천이에 관한 많은 이론적 연구가 행하여지고 있다. 본 연구에서는 J.D. Hunt에 의하여 일방향응고시 주상정앞에서의 핵생성과 결정성장조건을 이용하여 구하여진 해석학적 주상정-등축정 조건식을 바탕으로 응고속도에 따라 변하는 분배계수와 액상선기울기를 적용하여 수정된 조건식을 구하였다. 그리고 Al-Cu합금에 대하여 응고변수인 핵생성수, 핵생성온도, 합금의 조성, 응고속도 온도기울기에 따른 천이현상의 변화를 조사하였다.

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Ti-6Al-4V합금의 미세조직에 따른 초고속 변형특성 (Effect of Microstructures on the Deformation Behavior of Ti-6Al-4V Alloy at Ultra High Strain rate)

  • 이유환;이동근;이성학;최준홍;허선무;이종수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.89-97
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    • 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).

전자기교반에 의한 연속주조빌렛트제조 (Fabrication of a billet in the continuous casting process by means of a electromagnetic stirring)

  • 김기배
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 압출 및 인발 심포지엄
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    • pp.66-74
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    • 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.

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Zr-2.5%Nb 합금의 강도에 미치는 집합조직의 영향

  • 김성수;김영석;국일현
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.629-634
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    • 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.

Nd:YAG 레이저를 이용한 마그네슘 합금 판재의 용접성 (II) -용접부의 기계적 특성과 미세조직- (Weldability of Magnesium Alloy Sheet by Nd:YAG Laser (II) -Mechanical Properties and Microstructure of Weldment-)

  • 김종도;이정한;이재범;이문용;박현준
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.116-116
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    • 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.

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Ti-6Al-4V 합금의 고온 성형시 미세조직 예측에 관한 연구 (Prediction of Microstructure During High Temperature Forming of Ti-6Al-4V Alloy)

  • 이유환;신태진;박노광;심인옥;황상무;이종수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.70-78
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    • 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.

저 유전상수 폴리머와 SiO$_2$기판위에 형성된 Al/Ti박막의 우선방위 비교 (Comparative Study of Texture of Al/Ti Thin Films Deposited on Low Dielectric Polymer and SiO$_2$Substrates)

  • 유세훈;김영호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.37-42
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    • 2000
  • 저유전상수 폴리머와 $SiO_2$위에 형성된 Al/Ti박막의 우선방위에 대해 비교하였다. DC 마그네트론 스퍼터를 이용하여 50 nm 두께의 Ti과 500 nm의 Al-1%Si-0.5%Cu(wt%) 합금 박막을 저유전상수 폴리머와 $SiO_2$기판위에 증착하였다. Al의 우선방위는 XRD $\theta$-2$\theta$와 rocking curve로 측정하였고, Al/Ti박막의 미세조직은 투과전자현미경 (TEM)으로 관찰하였다. 저 유전상수 폴리머 위에 증착된 Al/Ti박막은 $SiO_2$위에 증착된 것보다 낮은 우선방위를 가졌다. 단면 TEM으로 Ti을 관찰한 결과, $SiO_2$위의 Ti의 결정립은 기판에 수직하게 성장하였으나 저유전상수 폴리머 위의 Ti 결정립은 등축정으로 성장하였으며, 저유전상수 폴리머위의 Al/Ti박막이 낮은 우선방위를 갖는 이유는 Ti 미세조직 때문이었다.

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티타니움 실리사이드 박막의 열안정성에 미치는 기판 실리콘막의 영향 (Effect of Underlying Poly-Silicon on the Thermal Staability of the Ti-silicide Film)

  • 김영욱;이내인;고종우;김일권;안성태;이종식;송세안
    • 한국재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.158-165
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    • 1993
  • 실리콘박막의 상부에 고상반응에 의해 형성된 TiS$i_2$ 박막의 응집 거동에 미치는 기판 실리콘의 영향을 조사했다. 폴리실리콘과 어몰퍼스실리콘을 증착상태 또는 어닐링한 상태엣 TiS$i_2$를 형성시키고 90$0^{\circ}C$열처리에 따른 TiS$i_2$의 면저항값의 변화를 조사하고 XRD, SEM 및 TEM에 의한 실리콘의 조직관찰을 행했다. TiS$i_2$응집은 어몰퍼스실리콘 위의 경우가 더욱 심했다. 폴리실리콘을 어닐링하면 TiS$i_2$의 응집은 억제되며 고온에서 어닐링할수록 그 효과가 현저했다. 이는 폴리실리콘의 입도 변화보다는 증착시 존재하는 결함들이 열처리에 의해 감소된 때문이다. 폴리실리콘의 경우는 어닐링 전후에 상관없이 (110)집합조직인 주상정 조직을 갖고 있다. 어몰퍼스실리콘을 결정화시킨 경우는 (111)집합조직를 갖는 등축정 조직을 나타내었다. 실리콘의 표면에너지가 낮은 (111)면이TiS$i_2$ 막의 하부 폴리실리콘에 많이 존재할수록 응집은 촉진된다.

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