• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-111
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• 2017

쇼트피닝 기술은 크게 피로강도 향상을 위한 쇼트피닝(shot peening), 재료의 청정 및 도장 품질 향상을 위한 쇼트블라스트(shot blast) 그리고 쇼트피닝 시 판재의 변형되는 성질을 이용한 핀포밍(peen forming) 등으로 구분할 수 있다. 그 중 본 연구에서는 해양산업 분야에서 널리 사용되는 회주철의 효과적인 내구성 향상을 위해 쇼트피닝 기술을 적용하였다. 그러나 쇼트피닝 기술 적용에 있어서 가장 중요한 것은 제품의 균일성, 정확성, 신뢰성을 확보하기 위해 쇼트피닝 강도를 제어하는 여러 가지 변수들에 대하여 최적 상태를 유지하는 것이다. 따라서 회주철에 대한 최적 쇼트피닝 분사조건 규명작업은 반드시 쇼트피닝 가공 전에 수반되어야만 한다. 그 일환으로 실험은 쇼트피닝 분사시간과 분사압력을 변수로 하여 회주철 표면에 적용하였으며, 기계적 특성 평가를 통해 최적의 쇼트피닝 조건을 규명하고자 하였다. 쇼트피닝 분사조건에 따른 회주철의 내구성을 평가하기 위해 캐비테이션 실험을 실시하였으며, 경도 측정, 횡단면 관찰 및 표면의 3D 현미경 관찰 등을 통해 기계적 특성을 분석하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM G32 규정에 의거하여 천연해수 내 $30^{\circ}C$에서 $50{\mu}m$의 진폭으로 실시하였다. 실험 후에는 주사전자현미경으로 손상표면을 관찰하였으며, 손상 정도를 비교하기 위해 무게 감소량을 계측하여 상호 비교/분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.895-901
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• 2009

철도 차량 대차 프레임은 주로 용접을 이용하여 제작되고 있는데 용접부에서의 피로파괴는 늘 문제가 되어왔다. 용접부의 피로강도를 향상시키기 위한 여러 방법 중 본 연구에서는 쇼트 피닝을 적용하였다. 철도 구조물에 많이 사용되는 소재의 하나인 SS400 판재를 이용하여 용접시편을 만들어 쇼트 피닝과 후열처리 유무에 따른 피로특성을 분석하였다. 피로시험결과에 의하면 쇼트 피닝은 피로강도를 향상시키는데 매우 효과적이었고 후열처리는 피로강도를 도리어 저하시키는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1119-1129
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• 2011

쇼트피닝(shot-peening) 처리를 한 베어링강의 고사이클 피로거동을 연구하였다. 열처리한 베어링강(JISSUJ2) 시험편과 열처리 후 쇼트피닝 표면가공을 추가한 시험편을 사용해 회전굽힘피로시험을 수행하고 파단 된 시험편의 파면을 분석하였다. 시험편의 피로파괴는 표면 결함에서 비롯된 표면 파괴와, 내부의 비금속개 재물에서 비롯된 내부형 파괴의 두 종류로 발생하였다. 내부 파괴의 경우 비금속 개재물 주변에 어안(fisheye) 모양의 파괴양식이 관찰되었다. 개재물은 표면으로부터의 깊이와 형상에 따라 피로 수명에 큰 영향을 주었다. 쇼트피닝 가공을 한 베어링강은 저사이클 하중영역 및 고사이클 하중영역에서 모두 피로수명이 향상되었으며, 하중이 작아질수록 피로수명의 개선은 더욱 커졌다. 또한 2 모수 와이블(Weibull) 분포를 이용하여 베어링강의 확률-응력-수명 (P-S-N) 곡선을 구하여 신뢰도 높은 피로수명 예측을 하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권12호
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• pp.3227-3235
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• 1994

This paper deals with an evaluation of the residual stress due to shot peening induced in a carburized gear tooth and its application to the fatigue crack propagation problem. A practical method is proposed on the basis of the assumption that the residual stress is caused by the difference of volume expansion in the case and the core, and the influence of both the reduction of retained austenite and the strain due to shot peening are considered. The evaluated residual stress is close to the measured stress, though the surface stress is rather overestimated. The stress intensity factor is computed by the influence function method, and it is shown that the factor is decreased by the residual stress in shot peened gear tooth. The shot peening is fairly effective to the reduction of fatigue crack growth rate. The crack propagation is simulated and the resistance due to shot peening is quantitatively demonstrated and discussed.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권9호
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• pp.61-67
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• 1997

Hardened layer and compressive residual stress created by carburized treatment effect on bending strength of gear massively. Also, shot peening treatment improves the strength of carburized gear as it does the hardness and residual stress of surface layer. In these days shot peening techniques are welcomed as one of physical improvement ways around the surface of materials. It is used widely because qualitative analysis of shot peening has become possible and surface treatment can be done with very little costs comparaed to other surface improvement methods. Therefore this study investigates the effect of shot peening in surface shape and bending fatigue strength after doing many kinds of shot peening treatments, then doing fatigue test and also explained characteristics of shot peening gear.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.987-995
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• 2016

본 연구는 $ZrO_2$의 비커스 경도에 대한 쇼트 피닝 효과를 연구하였다. 쇼트의 크기는 ${\phi}180{\mu}m$와 ${\phi}300{\mu}m$를 사용하여 피닝하였다. 비커스경도는 압입하중 98 N과 294 N으로 측정하였다. 비커스 경도는 와이블 통계 해석을 수행하여, 볼 크기 및 압압 하중에 따르는 영향을 평가하였다. 척도 파라메터는 98 N 압입 하중 및 ${\phi}180{\mu}m$ 쇼트 볼에서 크게 나타났다. 형상 파라메터도 대체적으로 작은 쇼트 볼(180sp)이 크게 나타났다. 이것으로부터 SP처리에 의한 압축 잔류 응력은 $ZrO_2$의 기계적 성질의 향상에 좋은 방법이다.

• 산업기술연구
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• 제26권A호
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• pp.69-73
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• 2006

Mach peening treatment is one of the various kinds of techniques to improve the fatigue properties. The mach peening process gives high-level work hardening and compressive residual stress near the surface layer, improving the fatigue strength. In addition, this treatment reduces slip bands that initiate the fatigue cracks near the surface. During impingement, a plastic indentation surrounded by a plastic zone is formed. Mach peening treatment characteristic is less energy consumption and is an environmental friendly processing methods that is not accompanied by pollution. It is machining process that can prevent fatigue fracture beforehand in structure using already as well as process of production. The test results showed that fatigue crack propagation delay appeared by drilling type 43%, mach peening type 110%.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.697-703
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• 1996

Fatigue strength of high strengthsteels are variable with many different surface treatment. It is well known that residual compressive stress retard fatigue crack growth rate(or arrest crack). High strngth steels are manufactured by following process. Heat treatment, shot peening and chromium plating process. High strength steel(HRC40 or above) which are subjected to fatigue load and dynamic load, chromium plated parts shall be peened in accordance with requirements and baked after plating. The purpose of this paper is to compare and discuss the influence of surface treatment and hydrogen embrittlement on fatigue strength of high strength steel. Therefore, fatigue test was performed to investigate influence of surface treatment. The results shows that shot peening is very effect method in creasing fatigue life and after plating, baking process is essential to prevent hydogen failure. In this paper, the experimental investigation is made to clarify the influence of shot peening conditions and baking process on fatigue strength of high strength steel.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.65-70
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• 2007

Welding is the most commonly used method to produce bogie and carbody of Electrical Multiple Units(EMU), because it increases the strength and lowers the weight of EMU. Since bogies are constantly exposed to repeated reacting load during acceleration and deceleration, it is also true that crack normally occurs at welding parts. In this study, we have investigated the fatigue strength of SS400 on welded parts in order to find efficiency of treatment after welding by shot peening and Post-Weld heat treatment(PWHT) with butt welded specimens. The results of fatigue test indicate that the measurement of base material specimen is 236MPa, welded specimen is 132MPa and the specimen of PWHT is 107MPa approximately. We concluded that the measurement of welded specimen and PWHT is approximately 44 and 54 percents lower than the base material specimen, respectively. Another finding is that the peened specimen is approximately 23 and 61 percents higher than the base material specimen in terms of the fatigue in strength of specimens.