• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1999.06a
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• pp.185-192
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• 1999

• Transactions of Materials Processing
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• v.7 no.4
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• pp.364-374
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• 1998

It is the objective of this study to analyze the effect of various process variables on the quality of extruded product and extrusion force for semi-solid extrusion of Al2024 with solid phase structure of globular type by the finite element method. Process variables are initial solid fraction, ram speed, semi-angle of die, and reduction in area. The results of experiment are compared with those of simulation in order to verify the usefulness of the developed finite element program. The flow and deformation of semi-solid alloy are analyzed by coupling by coupling the deformation of porous skeleton and the flow of liquid phase. It is also assumed that initial solid fraction is homogeneous.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.17 no.4
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• pp.319-326
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• 1997

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1997.03a
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• pp.94-97
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• 1997

금속을 반고상 상태에서 성형하기 위하여 미세조직학적 거동을 밝히기 위해, 본 연 구에서는 높은 비강도, 내마모성을 가진 과공정 Al-Si 합금을 반응고 가공하였을 때의 미세 조직과 상온 가공 후 반고상 온도로 일정시간 유지하였을 때의 미세조직을 관찰하였다. 일 반주조시의 개량 원소 P과 Sr을 첨가하였으며 쐐기형 주조재, 압연재, Si 입자강화 Alrl 복 합재료를 반고상 상태로 가열한 미세조직을 관찰하여 초정 Si입자의 형상 변화를 관찰하였 다. 반응고 교반시 초기에는 P과 Sr의 첨가에 의해 초정 Si입자가 미세화 되었으나 교반이 지속되어 가면서 이러한 경향은 감소하였으며 구상에 가까운 형태로 변화 하였는데, 이는 교반이 지속되면서 첨가 원소의 효과보다 교반 자체의 미세조직 변화 기구에의 의존도가 높 아지기 때문인 것으로 사료된다. 냉각속도를 달리한 쐐기 형상에서의 금형에서 주조된 미세 조직을 관찰한 결과 냉각속도가 느릴 때에만 첨가원소의 영향이 나타났으며, 반고상 온도 유지 후 초정 크기에는 큰 변화가 없었으나 $\alpha$-halo가 형성되고 미세한 Si입자가 생성되었 다. 이는 입자 크기의 성장에 따른 주위의 농도구배로 인해 생성된 것으로 사료된다. 압연시 첨가원소는 핵생성과 재결정을 촉진시켜 초정 Si의 크기를 크게 감소시켰다. 반용융 처리시 초정 Si입자는 약간 성장하였으며, $\alpha$-halo도 생성되었다. 압출한 시료를 반용융 처리한 경 우 Si입자의 형상 변화는 거의 없었으며, Si입자에 형성되어 있던 산화막이 기지와 초정 Si 압자간의 확산장벽으로 작용하여 $\alpha$-halo가 거의 생성되지 않았다. 반응고 교반시 미세조직 변화 기구로는 취성파괴, 합체, 마모를 제안하였으며, 각 공정에서의 초정 Si결정의 크기를 비교하였을 때 45$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말을 섞어 압출하였을 때 가장 작은 초정 Si입자 크기를 얻음 을 볼 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.19 no.4
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• pp.279-290
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• 1979

Arc Welding의 경우 arc열에 의하여 생성된 용융지(Molten Pool)가 응고하는 과정은 금형주물의 응고과정과 비슷하게 생각되나 실은 응고의 제1단계에서 양자간에 큰 차이가 있다. 즉, 금형에 주입된 용융금속이 응고하는 경우는 금형과 이에 접한 주조금속과는 응고후 별도로 분리할 수 있으며, 양자가 서로 융합해서는 안될 것이다. 이에 반하여 융접의 경우에는 금형속에 있는 용 융금속과 금형이라고 볼 수 있는 모재용융부단면과는 완전히 융합되어야 할 것이다. 금형주조 부분의 응고에서는 금형에 접한 주조금속이 열적과냉각(Thermal Supercooling)을 받아 그 내부에 결정핵이 생성되어 이것이 성장하는 과정을 거칠 것이다. 그러나 융접의 경우에는 일반적으로 용융금속과 모재와는 통일계통의 재료이므로 용융금속에 접한 모재부분 자신이 종자결정(Seed Crystal)와 같은 역할을 하여 용융금속내에 새로히 결정핵을 생성함이 없이 이 위에서 직접 결 정성장이 연행되는 것이다. 이것을 Epitaxial Growth라는 하나 이것이 용접부의 응고에서의 큰 특정인 것이다. 주조, 용접 공히 열절과냉각에 의한 응고의 초기단계를 거치면 합금인 경우 그 후의 응고과정은 주로 조성적 과냉각(Constitutional Supercooling)에 따르게 될 것이다. 이 기 회에 Epitaxy에 관해서 간단히 설명하고저 한다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.26 no.5
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• pp.217-221
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• 2006

The main emphasis of this study was to utilize thixoextrusion process for improving extrudability of 7075, 7003 Al wrought alloys and AZ31 Mg wrought alloy. The results of thixbextrusion experiments about microstructures and extrusion pressures were compared with conventional hot extrusion results. The maximum extrusion pressure of thixoextrusion was greatly decreased compared with that of conventional hot extrusion. It was pointed out that the extrusion temperature dependence of the maximum extrusion pressure was large and the influence of extrusion temperature on the improvement of extrudability was remarkable in thixoextrusion. This will contribute to extrudability in terms of extrusion pressure, which in turn means that shorter process time is required and smaller extrusion machine can be applied for the same operation. The elongated grains to extrusion direction were generally observed during conventional hot extrusion, while the thixoextruded microstructures were isotropic.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.2
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• pp.19-27
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• 1996

재료의 표면개질은 표면층의 조직변화에 대한 개질법과 표면피복에 의한 개질 법으로 나눌 수 있다. 조직변화에 의한 개질법으로는 침탄, 질화, 이온주입 및 금속 확산 등이 있고, 표면피복에 의한 개질법으로는 도장, 도금, 육성용접, 물리증착(PVD) 및 화학증착(CVD) 등이 있는데, 용사법은 표면피복에 의한 개질법에 속한다. 용사기술 은 비교적 최근에 발달된 표면피복 기술로서 그림1과 같이 플라즈마, 가스화염 또는 아크열원을 이용하여 금속 또는 비금속 재료를 용융 혹은 반용융 상태로 모재에 고속 도로 분사하여 충돌 적층시켜 피복하는 공정으로 다른 표면개질기술에 비해서 여러 가지 잇점을 가지고 있다. 이것은 거의 모든 재질의 모재(금속, 세라믹, 유기재료 등) 에 대해 피막의 형성이 가능하고, 용사재료의 종류도 다양하다(금속, 합금, 각종 세라 믹, 플라스틱, 각종 복합재료 등). 또한 노재크기의 제한이 없고, 대형의 재료에 대해 서 한정된 부위의 피복이 가능하며, 모재의 열영향이 적고, 피막의 형성속도가 다른 피막법에 비해 빠른 장점을 가지고 있다. 그 예로 알루미나(Al$_{2}$O$_{3}$)를 피복할 경우 화학증착(CVD)법에 의해서는 피막형성 속도가 약 2 * $10^{-4}$mm/min 인데 비해 용사법에 의해서는 약 7.5 * $10^{-1}$mm/min로 매우크다. 이와같은 많은 장점을 갖고있는 용사법을 이용한 표면개질에 대해 본 기술보고에서 서술하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.114-125
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• 2002

As semi-solid forging (SSF) is compared with conventional easting such as gravity die-easting and squeeze casting, the product without inner defects can be obtained from semi-solid forming and globular microstructure as well. Generally speaking. SSF consists of reheating, forging, ejecting precesses. In the reheating process, the materials are heated up to the temperature between the solidus and liquidus line at which the materials exists in the form of liquid-solid mixture. The process variables such as reheating time, reheating temperature, reheating holding time, and induction heating power have much effect on the quality of the reheated billets. It is difficult to consider all the variables at the same time when predicting the quality. In this paper, Taguchi method, regression analysis and neural network were applied to analyze the relationship between processing conditions and solid fraction. A356 alloy was used for the present study, and the learning data were extracted by the reheating experiments. Results by neural network were on good agreement with those by experiment. Polynominal regression analysis was formulated by using the test data from neural network. Optimum processing condition was calculated to minimize the grain size, solid fraction standard deviation, otherwise, to maximize the specimen temperature average. In this time, discussion is liven about reheating process of row material and results are presented with regard to accurate process variables for proper solid fraction, specimen temperature and grain size.

• Journal of Welding and Joining
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• v.18 no.1
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• pp.70-76
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• 2000

A rolled steel for structural parts and lead bronze alloy were bonded each other by a new semi-solid diffusion bonding process to investigate the effect of the process parameters, for example bonding temperature and bonding time, on the interface characteristics, and bonding behavior. It can be possible that manufacture of the bonded steel/lead bronze which has a cylindrical shape with inserted the lead bronze alloy into the steel ring by the diffusion bonding process under the semi-solid condition of the lead bronze alloy without any pressure and flux. It has been know that the control of the amount of the liquid phase in semi-solid lead bronze alloy was very important to obtain soundness interface, since the shear strength of the bonded steel/lead bronze at 850℃ for 60 minutes under the condition of about 40% of the liquid phase in the lead bronze alloy shows maximum value, 210 MPa. The shear strength increases with an increase in bonding time and show maximum value, and then decreases.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1997.06a
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• pp.160-173
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• 1997

Microstructure of hypereutectic Al-17wt.% Si alloy, fabricated by mechanical stirring and by reheating at semi-solid state, was investigated by optical microscope. Flow behavior semi-solid metal also was investigated at diffentent mould temperatures 280$^{\circ}C$, 290$^{\circ}C$ and 300$^{\circ}C$. Size of silicon particles were increased over 100$\mu\textrm{m}$ during solidification as a result of stirring. It is considered as microstructural coarsening by bonding between neighbouring primary silion particles during stirring of slurry. In case of reheating at semi-solid state, however, primary silicon particle was not increased at size of 40$\mu\textrm{m}$ and nearly spherical aluminum solde particle also could be obtained uniformly in distribution. The fludity of Al-17wt.% Si alloys at semi-solid state was improved when solid fraction was 0.7 at mould temperature of 300$^{\circ}C$ than other conditions.