• 제목/요약/키워드: 마모거동

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지하철 마모 데이터 회귀분석을 통한 궤도 수명 평가 (Evaluation of the Railroad Track Life Cycle Based on the Metro Rail Wear Data Regression Analysis)

  • 정민철;김정훈;이지하;강윤석;공정식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.86-93
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    • 2010
  • 레일마모는 열차의 주행안전 및 승차감에 미치는 영향이 크고, 소음 진동의 주요원인으로 작용한다. 또한 레일마모가 발생할 경우 궤도구조의 파괴를 촉진시킴으로써 차량 및 궤도유지보수비를 크게 증가시킨다. 따라서 현장에서 발생하는 마모 원인을 체계적으로 분석함으로써 마모를 저감할 수 있도록 차량운행 조건과 선로선형 및 궤도구조를 설계하는 것은 중요한 과제이다. 본 연구에서는 궤도의 효율적인 유지관리를 위해 궤도를 구성하고 있는 레일, 체결구, 침목, 도상 등의 요소를 고려하여 레일 궤도의 생애주기 거동 및 유지관리 특성을 분석하였다. 또한 축적된 진단/검측 데이터로부터 궤도 구성품의 건전도를 평가할 수 있는 방법을 정립하고 잔존수명을 예측하여 효율적 유지관리를 실현할 수 있는 기법 개발을 위하여 지하철 레일단면마모데이터를 이용한 구간 특성에 따른 시간-마모량의 확률적 분포 변화와 다중회귀 분석을 수행하였다.

A Study on Solidification and Wear Character of Multi-alloyed White Cast Iron

  • Yu, Sung-Kon;Matsubara, Yasuhiro
    • 한국주조공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.260-268
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    • 2000
  • 응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.

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전자선 가교된 유리섬유 강화 나일론 12의 열적 거동 및 내마모 특성 (Thermal Behavior and Abrasion Properties of Glass Fiber Reinforced Nylon 12 Crosslinked by Electron Beam Irradiation)

  • 신범식;전준표;김현빈;강필현
    • 폴리머
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    • 제35권1호
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    • pp.30-34
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    • 2011
  • 나일론 12의 열적 거동 및 내마모 특성을 확인하기 위해서 100~600 kGy로 조사선량을 달리 하여 전자선가교 반응을 진행하였다. 가교효과를 증대시키기 위해서 TAC, TAIC, TMPTMA의 가교제를 추가로 사용하였다. 나일론 12는 200 kGy 이상 전자선 가교가 진행되어야 높은 젤화율을 보이며, 조사선량이 증가할수록 결정성이 낮아져 $T_m$과 DSC 피크 면적이 서서히 감소되는 것을 확인하였고, 또한 열분해 온도가 상승하여 열적 안정성이 우수해짐을 확인하였다. 그리고 나일론 12의 내마모 특성도 향상되어 가교 전과 비교하였을 때 마모량, 마모계수가 감소하는 경향을 나타내었고, 마모 표변을 SEM 분석을 통해서 확인하였다. 나일론 12에 첨가된 가교제는 전자선 가교시 우수한 가교 효과를 나타내며, 열적, 내마모 특성을 향상시키는 것으로 확인되었다.

탄소나노섬유/폴리(메틸 메타크릴레이트) 복합재료의 열적 및 마찰 마모 거동 연구 (Thermal, Frictional and Wear Behavior of Carbon Nanofiber/Poly(methyl methacrylate) Composites)

  • 박수진;임세혁;이재락;이종문
    • 폴리머
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    • 제30권5호
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    • pp.385-390
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    • 2006
  • 본 연구는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)에 탄소나노섬유(CNF)의 함량을 달리하여 만든 CNF/PMMA 나노복합재료의 열적 및 마찰 마모 거동에 관하여 고찰하였다. CNF/PMMA의 열적특성은 시차주사열량계 (DSC)와 열중량 분석기 (TGA), 그리고 동적기계분석기(DMA)를 이용하여 고찰하였으며, 마찰 마모 거동은 마찰마모 시험기 (wow tester)를 이용하여 측정하였다. 결과로서, CNF/PMMA 복합재료의 Tg와 integral procedural decomposition temperature(IPDT), storage modulus (E'), 그리고 tan ${\delta}$의 값은 CNF의 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 마찰계수와 마모량은 CNF 함량 0.1 wt%에서는 감소하였다가 CNF 함량 5-10 wt%에는 점차적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 PMMA에 세장비 (aspect ratio)가 큰 CNF가 강화제로 첨가됨에 따라 고분자 사슬의 정렬이 일어나며 또한 수지 내에서 기계적 얽힘(mechanical interlocking) 현상이 증가하여 전체적으로 가교화된 구조를 형성하였기 때문이라 판단된다.

나노복합체 nc-TiN/a-Si3N4 코팅막의 합성 및 기계적 성질 (Synthesis and Mechanical Properties of nc-TiN/a-Si3N4 Nanocomposite Coating Layer)

  • 김광호;윤석영;김수현;이건환
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.49-49
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    • 2002
  • 독립된 티타늄(Ti)과 실리콘(Si) 타켓을 사용하여 DC reactive magnetron co-sputtering 공 정으로 Ti-Si-N 코탱막을 SKD 11 합금강위에 합성하였다. 고분해능 TEM 및 XPS 분석들로부터 Ti-Si-N 코탱막은 나노미터 크기의 TiN결정체들이 비정질 Si3N4 기지에 분산된 나노복합체의 마세구조를 냐타내었다. 코탱막의 경도는 11 at.%의 Si 함량에서 39 GPa의 최 고 경도값을 나타내었고 이 경우 미셰조직은 5nm 크기의 미세한 TiN 결정이 비정절상의 기지에 균일하게 분포된 특성을 보였다 .. Ti-Si-N 박막내에 Si 함량이 증가할수록 TiN 결정 상들은 다배향성을 나타내었고 크기가 감소하였으며 비정질상에 의해 완전히 둘려싸언 형상 으로 변화하였다. 높은 Si 함량에서는 질소 소스의 부족현상에 의하여 코팅막내에서 free Si 가 나타났다. 상대습도가 증가함에 따라 Ti-Si-N 코탱막의 마찰계수와 마모량이 현저하게 감소하였다. 강재에 대한 Ti-Si-N 코팅막의 마모거동에 있어서 Si02 냐 Si(OH)2 같은 얇은 윤활막의 형성이 중요한 역할을 하는 것으로 판단되어졌다.

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자동차용 마찰재에 사용되는 고체 윤활재($Sb_{2}S_{3}$)와 연마재 (ZrSiO$){4}$)의 상대량에 따른 마찰특성의 변화에 관한 연구

  • 장호
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1996년도 제24회 춘계학술대회
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    • pp.30-34
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    • 1996
  • 자동차용 마찰재의 원료로 사용되는 고체 윤활제($Sb_{2}S_{3}$)와 연마재(ZrSiO$){4}$)의 상대량이 다른 3가지의 마찰재를 제조하여 그들의 마찰특성을 자동차용 Brake Dynamometer를 사용하여 연구하였다. 각각의 마찰재에 관하여 자동차 제동시에 나타나는 마찰계수의 변화와 Torque 변화 그리고 시험후의 마찰재와 rotor의 마모량을 측정하였다. 제동특성과 직접 관련 있는 것으로 알려져있는 마찰계수의 안정성은 $Sb_{2}S_{3}$이 상대량이 높을 때 좋은 특성을 나타내었으며, 반면에 ZrSiO$_{4}$의 상대량이 많은 경우에는 마찰계수의 안정성이 저하되었을 뿐 아니라 제동시의 torque 변화량도 증가하여, 자동차의 Judder현상을 해결하는데 좋지않은 경향을 나타내었다. 이는 마찰시에 계면에 형성되는 윤활막의 거동에 의한 현상이며 이때 마찰재 및 상대재의 마모량은 연마재의 양이 증가함에 따라 마모량이 증가 하였다.

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Al/SiCp 복합재료의 마모거동에 미치는 MML의 영향 (Effect of MML on the Wear Behavior of Al/SiCp Composites)

  • 김영식;김균택
    • Tribology and Lubricants
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    • 제25권1호
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    • pp.66-72
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    • 2009
  • Al-based composites reinforced with SiC particulate were fabricated using a thermal spray process, and dry sliding wear behavior of the composites was investigated. Pre-mixed Al and SiC powders were sprayed on an A16061 substrate by flame spraying, and dry sliding wear test were performed under various sliding speed and applied load conditions against ${Al_2}{O_3}$ ball. Wear behavior of the composites was studied by using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD). And build-up mechanism of MML on the worn surface of the composites was examined. It was revealed that these MML was formed of debris from the contact surface of the composites and effected to wear behavior of the composites protecting the contact surface of the composites.

고크롬 철계 오버레이용접층의 긁힘마모거동에 미치는 기지상의 영향 (Effect of Matrix Phase on the Abrasive Wear Behavior of the High Cr White Iron Hardfacing Weld Deposites)

  • 백응률
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권1호
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    • pp.114-124
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    • 1998
  • The effect of matrix phase (austenite, pearlite, martensite) on the low stress abrasion resistance in the chromium-carbide-type high Cr white iorn hardfacing weld deposites has been investigated. In order to examine matrix phase, a series of alloys with different matrix phase by changing the ratio of Cr/C system by heat treatment were employed. The alloys were deposited twice on a mild steel plate using self-shielding flux cored arc welding process. The low stress abrasion resistance of the alloys against sands was measured by the Dry Sand/Rubber Wheel Abrasion Test(RWAT). Even though formation of pearlite phase in the matrix showed higher hardness than that of austenite, there was no observable difference in wear resistance between the pearlite and austenite phase for the same amount of chromium-carbide in the matrix. On the other hand, the formation of martensitic phase,, from heat treated austenitic alloys (high content of Cr), enhanced wear resistance due to its fine secondary precipitates.

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고크롬 철계 오버레이용접층의 긁힘마모거동에 미치는 크롬탄화물 양의 영향 (Effect of Volume Fraction of Cr Carbide Phase on the Abrasive Wear Behavior of the High Cr White Iron Harcfacing Weld Deposits)

  • 백응률
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권1호
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    • pp.125-133
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    • 1998
  • The effect of volume fraction of Cr carbide phase (Cr CVF) on the low stress abrasion resistance in the chromium-carbide-type high Cr white iron hardfacing weld deposits has been investigated. In order to examine Cr CVF, a series of alloys with varying Cr CVF by changing chromium and carbon contents and the ratio of Cr/C were employed. The alloys were deposited once or twice on a mild steel plate using the self-shielding flux cored arc welding process. The low stress abrasion resistance of the alloys against sands was measured by the Dry Sand/Rubber Wheel Abrasion Test (RWAT). It was shown that hardness and abrasion resistance increased with increasing Cr CVF within the whole test range (Cr CVF : 0.23-0.64). Both primary Cr carbide and eutectic Cr carbide were particularly effective in resisting wear due to their high hardness.

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