• 한국주조공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.167-172
• /
• 2000

Squeeze casting was performed to fabricate the SiC whisker reinforced magnesium matrix composites, and the suitability of the squeeze casting for the production of the sound composites was determined by micro/macro-structures observations and tensile test. The two-directional infiltration of the melt and the removal of air during infiltration using the devised mold were necessary to produce the composites. The pressure of 100 MPa was effective for the production of composites with the SiC whisker volume fraction of 30%, but the pressure should be lower than 50 MPa in case of below 20% in the volume fraction. The SiC whiskers in the squeeze cast composites were randomly and densely aligned, and the SiC whiskers/magnesium interfaces were continuously well-bonded. The elastic modulus, 0.2% proof stress and tensile strength in the composite were about 2.5times, l0times and 4times as large as those of magnesium, respectively, indicating that the squeeze casting sufficiently provides the high strength magnesium composites reinforced with SiC whiskers.

• 한국주조공학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.176-180
• /
• 2009

Effect of matrix microstructure on creep behaviors of squeeze cast magnesium matrix composites was investigated. Aluminum borate whisker was used as reinforcement and AZ31, AS52 and Sr added AS52 Mg alloys were used for matrix alloys. The reinforcement was distributed homogeneously and defect-free composite was manufactured. Creep tests were carried out at the temperature of $150^{\circ}C$ under the applied stress of 50 and 100 MPa for Mg alloys and Mg MMCs, respectively. The creep resistance of Mg MMCs was in this order: AS52-Sr > AS52 AZ31 MMCs. Void initiation during creep mainly occurred at $Mg/Mg_{17}Al_{12}$ interface and propagation went along grain boundaries. On the other hand, $Mg_2Si$ phase was not attributed to the creep void initiation.

• 한국주조공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2000

In the present study,($10%Al_2O_3+5%Si$)/AZ91 Mg hybrid composite was fabricated using the squeeze casting method. During squeeze casting, Molten Mg was infiltrated into the preform of $10%Al_2O_3+5%Si$ and reaction product of $Mg_2Si$ intermetallic compound was formed by the reaction between molten Mg and Si Powder. Microstructure has been observed and mechanical properties were evaluated for the reaction squeeze cast(RSC) hybrid composite. It was found that Si powder totally reacted with molten Mg to form $Mg_2Si$. Reinforcement($Al_2O_3$) and the reaction product ($Mg_2Si$) are fairly uniformly distributed in Mg Matrix for the squeeze cast hybrid composite. Mechanical Properties were improved with hybridization of reinforcements, namely higher hardness and enhanced wear resistance comparing squeeze cast($15%Al_2O_3$)/AZ91 Mg composite.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.39-45
• /
• 2024

경주 및 포항지진으로 인한 지하매설배관의 파열 및 누수가 발생하여 내진 안전성 확보의 중요성이 증대되고 있다. 배관시스템의 내진 확보를 위해 금속 벨로우즈 신축관이음이 적용되고 있다. 금속 벨로우즈는 일련의 주름 형상으로 제작되어 비교적 낮은 강성으로 유연하게 변형으로부터 대응한다. 금속 벨로우즈의 목적에 따라 다양한 주름 형상과 겹 수로 제작되고 이와 관련한 다양한 연구가 수행되었다. 하지만 산높이가 복합적인 벨로우즈의 전단 거동에 대한 내진성능을 평가한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 복합적인 산 높이로 구현된 벨로우즈의 전단 내진성능을 분석하기 위한 단조하중실험, 점증반복하중실험 및 피로반복실험을 수행하였다. 실험은 한 겹 및 세 겹으로 제작된 벨로우즈를 대상으로 수행하였으며, 한 겹 보다 세 겹으로 제작된 벨로우즈의 최대 변형 및 피로 수명이 높은 것으로 평가되었다. 하지만 세 겹의 벨로우즈는 내압에 비해 높은 강성으로 주름산의 변형이 더 낮은 변위에서 발생하며, 복합적인 주름산의 높이와 관련하여 특정 조건에서는 누수가 빠르게 발생하였다. 피로 수명은 낮은 변형률에서 많은 겹 수의 벨로우즈가 높게 평가되었고, 높은 변형률에서는 동일한 피로 수명으로 수렴하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.155-160
• /
• 2002

Metal matrix composites had generated a lot of interest in recent times because of significant in specific properties. It was also highlighted as the materials of frontier industry because strength, heat-resistant, corrosion-resistant, wear-resistant were superiored. In this study the strength properties of $Al_{18}B_4O_{33}/AC4CH$ were represented mixing the binder of $Al_2O_3$ and $TiO_2$. It was also fabricated by squeeze casting. $Al_{18}B_4O_{33}/AC4CH$ was fabricated at the melt temperature of $760^{\circ}C$ the perform temperature of $700^{\circ}C$ and mold temperature of $200^{\circ}C$ under the pressure of 83.4MPa and observed SEM. Fatigue crack growth rate tests on compact tension specimen(half-size) of thickness 12.5mm were conducted by using sinusoidal waveform. Compact tension specimens(half-size) were used and fatigue crack growth rate da/dN and stress intensity factor range ${\Delta}K$ were analyzed concerning to the R value of 0.1 and 0.05. In order to find out the value of ${\Delta}K$, load amplitude constant method was applied by the standard fatigue testing method describes in ASTM E647-95a. As the results of this study, Fatigue crack growth rate increased with in creasing the load ratio, Consequently, At equivalent stress intensity factors, the fatigue crack growth rates in MMC were faster than those of AC4CH alloy. then the fatigue life and the fatigue crack growth rate was investigated using scanning election microscopy(SEM)

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.133-136
• /
• 2008

염해에 노출이 심한 구조물이나 교량의 상판의 보강철근 부식으로 인한 콘크리트 구조물의 구조성능 및 내구성능의 저하가 큰 문제로 대두되고 있다. 이에 최근 활발히 연구가 진행 중인 유리섬유 보강근(Glass Fiber Reinforced Polymer Bar, 이하 GFRP 보강근)은 높은 화학적 내구성, 고강도, 경량성 등에 의하여 철근을 대체할 콘크리트 보강재로 그 가치를 인정받아 미국, 유럽, 캐나다 등에서는 이미 GFRP 보강근의 설계지침서가 발표되었다. 하지만 아직 GFRP 보강근을 이형철근과 같이 높은 신뢰성을 가지는 보강재로 사용하기에는 파악해야할 구조적 문제가 많이 있는데 그 중 하나가 콘크리트와의 부착성능이다. GFRP 보강근의 부착성능은 콘크리트 압축강도에 크게 영향을 받는 이형철근과 달리 섬유종류, 외피 표면 상태 등 여러 가지 요소에 의한 복합적 영향을 받는 부착특성을 보인다. 이에 본 연구에서는 외피 표면 상태, 콘크리트 압축강도 등을 변수로 하는 GFRP 보강근으로 보강된 일 방향 인장-인발 시편의 부착실험을 통하여 GFRP 보강근의 부착특성을 관찰하였다. 또한 이를 통하여 단조하중을 받는 GFRP 보강근의 부착응력-미끄럼 관계를 제안하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.251-260
• /
• 2001

단조인장시험하에서 CFRP적층재의 손상과정을 음향방출과 초음파시험에 의해 평가하였다. 시험편으로부터의 음항방출신호의 진폭 분포는 기지재 균열(matrix crack), 박리(debonding), 섬유 pull-out 및 섬유 과단(fiber fracture)과 같은 CFRP에서의 파괴기구를 분석하는데 도움을 주며, 초음파 진폭감쇠의 특성 또한 각각의 파괴기구를 분석하는데 유용하다. 여러종류의 CFRP시험편을 사용하여 음향방출신호와 초음파신호의 진폭감쇠를 조사하였다. 끝으로 하중 제하중(loading-unloading) 시험이 초음파내의 진폭비에 대한 Felicity effect와 감쇠를 조사하기 위해서 수행되었다. 전 실험에 걸쳐 초음파신호의 진폭감쇠와 음향방출 파라미터(parameter)들은 동시에 검출되었다. 이로써 음향방출과 초음파시험의 두 파라미터들이 CERP에서의 파괴기구를 분석하기 위해 효과적으로 사용될 수 있음이 확인되었다.

• 한국주조공학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.455-463
• /
• 1994

Aluminum matrix composites reinforced by fine steel wires were fabricated by squeeze casting process. Preforms made of fine steel wires were prepared with different surface conditions, namely uncoated(TN), carbo-nitriding treated(TT), and brass coated(TA). Squeeze casting were performed under the pressure of $1500kg/cm^2$ for 3min. during solidification, and pouring temp. of the melt being $750^{\circ}C$ and the steel mold being preheated at $250^{\circ}C$. Microstructural characteristics were evaluated, particularly concerned with the effect of the surface conditions of the preforms. The results obtained from this study are like these. TN specimens show partially non-wetted regions, due to easy formation of oxides on the surface of the fine steel wires. TT specimens show no interfacial reaction between the steel wires and the aluminum alloy matrix, possibly due to the formation of carbo-nitrided zone on the surface of the steel wires. TA specimens show excellent wettabillity between the reinforced steel wires and the aluminum alloy matrix and very thin interfacial zone is formed between them. During the solution hardening treatment of TA specimens, thickness of the interfacial reaction zones were increased with the solution treating time. TA specimens show typical ductile fracture in tensile test, but TT specimens show brittle fracture possibly due to the formation of the brittle hard surface on the steel wires during carbo-nitriding treatments. TA specimens which were reinforced with 40 vol.% of the fine steel wires exhibit high tensile strength of $77.1kgf/mm^2$ and impact value of $8.1kgf-m/cm^2$.

• 한국주조공학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.62-70
• /
• 1993

This study presents the effect of applied pressure on the preform deformation during squeeze casting of $Al_2O_3$ short fiber reinforced aluminum alloy (AC8A) metal matrix composites. A preliminary model based on the general beam theory is suggested for the prediction of the preform deformation. Two different commercially available $Al_2O_3$ short fiber (Saffil, Kaowool) were used to study the influence of the fibers on the microstructure and mechanical properties of the squeeze cast $Al/Al_2O_3$ composites. The composites were fabricated with the applied pressure of 75 MPa which was found to be the optimum condition for the squeeze casting of the composites in this study. For the amorphous Kaowool fiber, hard crystalline Mullite phase was formed with heat treatment. Both of amorphous and the crystallized Kaowool fibers were used to fabricate $Al/Al_2O_3$ composites. Microhardness of crystallized Kaowool fiber revealed higher than that of the amorphous Kaowool fiber in the squeeze cast composites. It was also found that the wear resistance of Kaowool fiber reinforced composites increased with the amount of Mullite.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.101-104
• /
• 2008

염해에 노출이 심한 구조물이나 교량의 상판의 보강철근 부식으로 인한 콘크리트 구조물의 구조성능 및 내구성능의 저하가 큰 문제로 대두되고 있다. 이에 최근 활발히 연구가 진행 중인 섬유보강근(Fiber Reinforced Polymer Bar, 이하 FRP 보강근)은 높은 화학적 내구성, 고강도, 경량성 등에 의하여 철근을 대체할 콘크리트 보강재로 그 가치를 인정받아 미국, 유럽, 캐나다 등에서는 이미 FRP 보강근의 설계지침서가 발표되었다. 하지만 아직 FRP 보강근을 이형철근과 같이 높은 신뢰성을 가지는 보강재로 사용하기에는 파악해야할 구조적 문제가 많이 있는데 그 중 하나가 콘크리트와의 부착성능이다. FRP 보강근의 부착성능은 콘크리트 압축강도에 크게 영향을 받는 이형철근과 달리 섬유종류, 외피 표면 상태 등 여러 가지 요소에 의한 복합적 영향을 받는 부착특성을 보인다. 이에 본 연구에서는 외피 표면 상태, 콘크리트 압축강도, 반복하중 작용 등을 변수로 하는 GFRP 보강근으로 보강된일 방향 인장-인발 시편의 부착실험을 통하여 GFRP 보강근의 부착특성을 관찰하고자 하였다. 실험 결과 콘크리트 압축강도의 증가에 따라 GFRP 보강근의 부착강도는 증가하였으며 반복하중의 작용에 의하여 단조하중에서의 부착강도에 비하여 GFRP 보강근의 부착강도는 감소하는 결과를 보였다.