• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.35.1-35.1
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• 2009

오스테나이트계 Fe-10Cr-10Ni-xC(x=0.2, 0.5, 0.6and 0.7wt.%)합금에서 변형유기마르텐사이트상변태가 Sliding 마모저항성에 미치는영향을 탄소 및 온도에 따라 조사하였다. 변형유기마르텐사이트상변태가 미치는 영향을 살펴보기 위해 석출물적고 grain의 크기가 비슷한 합금내에서 조사하였다. 변형유기마르텐사이트상변태가 일어나는데 필요한 에너지를 변형률-응력 곡선을 통해 구할 수 있으며, 이를 임계변형에너지라 규명했다. 그 결과, 상온에서 Carbon 함량에 따라 변형유기마르텐사이트상변태가 일어나는데 필요한 임계변형에너지는 증가하였으며, Sliding 마모저항성은 저하되었다. 이는 carbon이 오스테나이트 안정화원소(austenite stabilityelement)이므로 carbon 함량이 증가할수록 변형유기마르텐사이트상변태가 유발하기위해서는 많은 에너지가 필요하기 때문에 low C에 비해 high C의 마모저항성이 저하된 것으로 사료된다. 또한 변형유기마르텐사이트상변태가 고온 Sliding 마모저항성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 Fe-Cr-Ni-xC(x=0.2, 0.5, 0.6 and 0.7wt.%)합금을 온도별(25, 100, $300^{\circ}C$)로 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.93-93
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• 2004

형상기억합금은 2원 또는 3원 합금에 의해 외력과 온도 변화에 따라 오스테나이트 상과 마르텐사이트 상으로의 상변환을 유발한다. 이와 같은 형상기억합금은 두 가지의 고유한 특성으로 인해 최근에는 의학용 기구나 소형 액츄에이트 및 여러 분야에서 적용되어지고 있다. 이때 형상기억합금의 고유한 특성은 모상인 오스테나이트 상의 형상을 기억하여 외력에 의해 마르텐사이트 상으로 변형된 후에도 오스테나이트 종료온도 이상으로 가열하게 되면 원래의 형상으로 되돌아가는 형상기억 효과와 오스테나이트 종료온도 이상에서 넓은 탄성 영역을 가지는 초탄성 효과 등이다.(중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.105-107
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• 2003

강자성 형상기억합금은 기존의 압전재료 및 열적 형상기억합금을 이용한 전기-열-기계적 거동의 액츄에이터 재료를 대신할 수 있는 새로운 고성능 액츄에이터 재료로서 각광을 받고 있다. 그러한 강자성 형상기억합금들 중의 한 종류로서 단결정 및 다결정 $Ni_{2}MnGa$ 합금을 이용하여 자장인가시 변형을 관찰하였다. 거대 자장 유기 변형률을 설명하기 위하여 두 모델이 제안되었다. 변태 온도보다 낮은 온도에서는 마르텐사이트 상의 재배열에 의하여 변형이 일어났으며, 그 변태온도보다 높은 온도에서는 상변태에 의한 변형이 일어났다. 미세구조 관찰을 통하여 인가 자장의 방향에 따라 우선적으로 형성되는 마르텐사이트상을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2003.10a
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• pp.107-112
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• 2003

형상기억합금(shape memory alloy; SMA)은 소성가공을 통하여 원하는 형태로 변형시킨 이후에도(현재로서는 최대 10%미만의 변형) 일정조건의 열을 가하면 원래의 형상으로 복원되는 합금을 말한다. 형상기억효과는 고상(solid state)에서의 금속조직이 오스테나이트(austenite: 이하 A 또는 B2상)로부터 마르텐사이트(martensite: 이하 M 또는 B19'상)로, 다시 역으로 마르텐사이트에서 오스테나이트로의 변태에 기인되는 것으로 밝혀지고 있으며 이러한 변태는 온도유기변태(temperature induced transformation)와 응력유기변태(stress induced transformation)로 분류할 수 있다.(중략)

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.30-33
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• 2009

본 논문에서는 형상기억합금의 특징적인 거동을 모사하기위한 구성방정식을 제안한다. 제안되는 구성방정식은 기존의 소성모델을 기초로 하는 현상학적인 모델로, 소성 경화이론에서 사용되는 항복곡면에 대응되는 상변이 곡면을 정의하여 형상기억합금의 비선형 거동을 모사한다. 단, 상변이 곡면이 1개만 존재하는 소성모델과는 다르게, 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 정방향 상변이와 마르텐사이트에서 오스테나이트로의 역방향 상변이를 각각 해석하기위해 독립적인 2개의 상변이 곡면을 정의해주게 된다. 기계적 하중만이 아닌 열적 하중의 변화에도 비선형 거동을 보이는 형상기억합금의 특성을 반영하기위해 상변이 곡면은 응력과 온도의 함수로 정의되며, 이렇게 정의된 상변이 곡면을 바탕으로 리턴 매핑 알고리즘을 적용하여 열적하중과 기계적하중의 변화에 따른 형상기억합금의 거동을 모사하는 구성방정식을 제안하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.7
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• pp.858-868
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• 1995

Texture development and martensitic phase transformation, on rolling, are compared in two Hadfield's steels, one having low carbon content(0.65wt% C), the other high carbon content(1.35wt%). In spite of small difference in stacking fault energy(about 2 mJm$^{-2}$ ) between two Hadfield's steels, the differences in texture development are observed. In low carbon steel, the textures developed are similar to those of low stacking fault energy metals in low strain range. However, the abnormal textures such as {111} , {110} <001> are strongly developed at high strain, which are due to the disturbance of u martensite in the development of textures formed at the packets of shear bands or at the grain boundaries. In contrast to low carbon Hadfield's steel( LCHS), the texture development of high carbon Hadfield's steel(HCHS) is simitar to those of low stacking fault energy metals in the whole strain range. This may be due to the fact that the amount of deformation induced martensite was small, as observed by A.C. magnetic susceptibility and iron particle tests.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.106.2-106.2
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• 2012

Ti-Ni합금은 CsCl구조의 B2상, monoclinic 구조의 B19'(M)상과 rhombohedral 구조의 R상(R)이 나타난다고 알려져 있고, 이들 상의 변태에 의해 열탄성 마르텐사이트와 응력유기 마르텐사이트에 의한 형상기억효과와 초탄성 효과를 가지고 있다. 또한 Ti-Ni 합금은 우수한 형상기억특성을 가질 뿐만 아니라 생체적합성, 가공성 및 내식성 등이 뛰어나 공업분야 및 생체분야에서 폭 넓게 활용되고 있다. Ti-Ni합금의 형상기억특성은 냉간가공 후 어닐링 처리의 온도와 시간에 따른 matrix 내 Ni의 농도, 석출물의 밀도와 크기, 전위밀도와 전위주위의 응력장에 의해 영향을 받는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Ti-Ni합금의 형상기억 특성 및 변태온도에 미치는 영향을 조사하기 위해 다양한 냉간가공률의 시료를 제작하여 다양한 온도에서 Annealing 처리를 하여 냉간가공률 및 Annealing 온도가 형상기억특성에 미치는 영향을 조사하였다. Ti-50.4 at.% Ni 합금은 진공 아크 용해로에서 용해 하였으며, 용해된 Ingot는 열간단조 및 열간 압출한 후 냉간 인발과 중간온도에서 어닐링을 반복하면서 직경 0.5mm의 선재로 만들었다. 최종적으로 제작한 선재의 냉간가공률은 9.5%, 18.2%, 34.5%, 45% 이었다. 각 시편은 5X10-5torr의 진공으로 석영관에 진공 봉입하여 각각 673K, 723K, 783K에서 1hr 열처리 하였다. 합금의 형상기억특성과 변태온도는 DSC에 의해 조사되었다. DSC 측정 결과, 냉간가공률이 증가함에 따라 마르텐사이트 변태 온도는 감소하였고, 어닐링 온도가 증가함에 따라 마르텐사이트 변태 온도는 증가하였다. 또한 가공률이 증가하여도 R상 변태온도는 큰 변화가 없었고, Annealing온도가 증가함에 따라 R상 변태온도는 감소하였다. 또한, 형상기억특성은 인장시험기를 이용한 정하중 열싸이클 테스트를 이용하여 평가 하였다. 냉간 가공률이 증가함에 따라 안정한 형상기억특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.504-507
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• 2010

본 논문에서는 저온용 오스테나이트계 스테인리스강(ASS)의 온도 및 변형률 속도의 영향을 고려한 통합 구성 방정식 및 손상 모델을 제안하였다. 저온 영역에서, 304L ASS의 온도 및 변형률 속도별 인장 실험을 시행하였다. 그 결과, 변형 유기 마르텐사이트 상변태에 의해 상변태 유기 소성(TRIP)이 저온에서 현저히 나타났으며 온도 및 변형률 속도의 영향이 지대하였다. 실험 결과를 바탕으로 ASS의 저온 거동 및 특성을 규명하여 수치 모델에 반영하였다. 저온에서 일어나는 2차 경화 현상을 표현하기 위해, Bodner/Partom 점소성 구성 방정식을 수정하고 Tomita/Iwamoto 변형 유기 상변태 모델을 구성 방정식에 적용시켰다. 저온 연성 파단 현상을 표현하기 위해, Bodner/Chan 손상모델을 수정하여 접목시켰다. 제안된 모델을 유한요소 프로그램에 탑재시키고, 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하였다. 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 재료 거동을 시뮬레이션하고 이를 실험 결과와 비교 및 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.1
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• pp.19-27
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• 1988

The mechanical properties of Ferrite-Martensite dual phase steels are affected by microstructural factors, such as, martensite volume fractions, grain size of ferrite, hardness ratio of Ferrite-Martensite, connectivity and chemical components etc. Therefore, this study has been made on the influence of Impact fracture behavior which changes the hardness ratio of Ferrite-Martensite by mean of heat treatment of low carbon Mn-Steels. In order to analyze and examine the effect of fracture behavior under impact load, this study investigated the impact strength, the impact loading time, the absorbed energy on the fracture ductility of Ferrite-Martensite dual phase steels, the formation of micro crack and slip, and plastic restraint of martensite on the plastic deformation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2011

MX 석출물 형성 원소인 V과 Nb을 첨가한 11Cr-1Mo-VNb 페라이트계 내열강의 각각의 시험 온도에서 파단 시간에 따른 미세조직의 변화를 연구하였다. 초기 조직은 템퍼드 마르텐사이트 조직을 갖고 있었으며, 고온 강도를 저하시키는 ${\delta}$-페라이트는 존재하지 않았다. 주 석출상은 $M_{23}C_6$와 MX로 확인되었다. 또한, 모든 크리프 파단재에서 응력을 받은 게이지 부분이 응력을 받지 않은 그립 부분보다 석출물 및 마르텐사이트 래스 폭의 성장이 가속되는 결과를 나타내었다. 이는 크리프 변형 중 응력 집중에 의해 래스 경계를 따라 전위가 집적되고, 이에 따른 용질원자의 확산 속도가 증가하여 석출물의 성장에 따른 래스 경계의 이동이 일어나 게이지 부분이 그립 부분보다 마르텐사이트 회복이 가속된 것으로 판단된다.