• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.25-30
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• 2010

The authors have studied on the corrosion resistance of the hot stamped steel sheets for the application to automotive parts. Recently automotive companies have focused on the hot stamped parts to meet the light weighting needs and the safe reason. Because of the cost reduction of the hot stamped parts, automotive companies increase the usage of the coated steel sheets, especially Al-Si coated steel sheets. The coated layer of Al-Si coated steel sheets contains up to 50% of Fe, which was diffused from the steel sheet, after hot stamping. The hot stamped steel sheet was not phosphated due to the oxidation layer of the coating, however, the result of the water resistance test is similar to that of the conventional GA steel sheets. The pitting depth and the weight reduction of the coated layer of hot stamped steel sheets are less than those of GA steel.

• 한국레이저가공학회지
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• 제10권4호
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• pp.7-12
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• 2007

The aluminized steel sheet exhibits excellent resistance to oxidation and corrosion, and can substitute for stainless steel or heat-resisting steel in some situations. Furthermore it has wide applications, owing to its low cost and excellent performance, in the petrochemical industry, electric power, other energy conversion system, etc. and has attracted the attention of many investigators. Laser welding is a remarkably advantageous method for welding of thin sheets and surface-treated steel sheets since the method requires less heat input, and it is suitable for high-speed welding. In this study, thus, the laser weldability of aluminized steel sheet was investigated. As the result from the study, there is an Al-rich zone in a welded part which has decreased the welding strength due to the intermetallic compounds in the Al-rich zone.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2003년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.102-104
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• 2003

Laser weldability of aluminized steels of 0.8mm thick has been investigated. Test materials were cut from the commercial steels that were produced at the Coating Mill of POCOS. Test coupons for welding were prepared by using a conventional shearing machine and no additional edge treatment was peformed. Nd:YAG laser welding system was mainly applied to make weld specimens. Test results revealed that almost no spattering was observed even though the welding was peformed with no overlap joint clearance. Bead quality of aluminized steel laser weld was smooth and stable. According to x-ray inspection results, it was proved that the laser welds of aluminized steels were metallurgically defect free.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.130-130
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• 2003

현재, 메탈의 내부식성 코팅막 제조에 사용되고 있는 크로메이트 기반 코팅제는 유독성 물질에 대한 환경 규제에 따라 조만간 사용이 금지 될 예정이다. 본 연구에서는 이러한 유독성 금속 내부식성 코팅제를 대체할 새로운 환경 친화적인 코팅 재료로서 A1OOH 나노졸이 분산된 ZrOCl$_2$ㆍ8$H_2O$-GPS(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)하이브리드 졸을 제조하고 이의 내 부식성 특성에 대하여 조사하였다. AlOOH 졸이 첨가된 유/무기 하이브리드 졸은 염화 알루미늄을 염기로 침전 시킨 수산화 알루미늄 침전물에ZrOCl$_2$ㆍ8$H_2O$를 10 ~ 20 wt% 첨가하고 열처리한 후 여기에 GPS를 AlOOH에 대하여 4 ~ 6몰 배 첨가하여 제조하였다. 제조된 하이브리드 형 졸은 가시관 투광성이 우수하며 시간에 따른 범도 변화가 거의 없었다. 이 코팅 졸을 아연 도금 강판에 딥 코팅법으로 코팅한 후, 상온~20$0^{\circ}C$에서 열처리하여 염수 시험법으로 하이브리드 졸의 조성 및 열처리 조건에 따른 코팅막의 내부식성 특성을 조사하였다. 또한, 코팅막의 두께를 전자 현미경으로 관찰하였고, 코팅막 경도는 연필 경도계로 조사하였다.

• 전기화학회지
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• 제3권4호
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• pp.204-210
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• 2000

용융아연 도금 강판 제조시 용융아연 도금 bath중의 알루미늄 농도를 조절하는 것은 매우 중요하다 본 연구의 목적은 용융아연 도금욕 중 알루미늄 농도를 신속하게 측정할 수 있는 센서 개발을 위한 기초 data를 제공하는 것이다. $CaF_2$고체전해질과 3가지 종류의 참조극을 사용하여 $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$의 순수한 용융아연 bath에서 불소포텐샬을 측정하였다. 용융 아연 중 알루미늄의 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 불소 이온 농담전지 센서를 구성하였다. $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$ 알루미늄의 농도가 $0.984wt\%$이하인 Zn-Al bath의 온도를 $460\pm10^{\circ}C$로 유지하고 상기의 알루미늄 농도 센서를 이용하여 기전력을 측정하였다. 측정된 기전력 값으로부터 최소 자승 회귀분석법을 이용하여, 다음과 같은 알루미늄 농도와 기전력과의 관계식을 얻었다. $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1317-1321
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• 2007

Aluminized steel sheet that Al coated on low carbon steel has a excellent heat resistance, thermal reflection and corrosion resistance. It has applied to fuel tank, automotive exhaust systems, etc. Laser weldability of the aluminized steel for the full penetration welding will be described in this paper. We focused on the effect of Al coating conditions on weld strength. For these objectives, aluminized steel sheets that has various thickness and coating weight were prepared for laser welding. And then, tensile-shear and hardness test were carried out. At that same time, Al content mixed in weld after laser welding was evaluated and investigated a correlation between the mixed Al and mechanical properties. Besides, as removing partially coating layer, weldability has been investigated according to position of coating layer. As a result of this study, as increasing Al content in weld, tensile-shear strength was decreased. Also it was identified that Al of coating layer caused grain growth.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권2호
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• pp.54-58
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• 2012

Al-coated steel sheets with excellent heat and corrosion resistance are widely used in various applications. In welding of thin plate, some defects such as unmelted zone and metal-through occur easily in the beginning and ending of welding line. In the study, the welding defects in Al-coated steel sheets were investigated with respect to plasma arc current, height between Cu block and base metals, and using a roller to align the height of the base metal. Full penetration and voids free welds were obtained with a plasma arc current 52A and weld speed 2.3m/min. An unmelted zone increased and Ericshen rate decreased as the height between Cu block and base metal increased from 0 to 0.6mm. Using a roller moving ahead of the plasma arc, the length of unmelted zone decreased from 1.7mm to 0.5mm.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권4호
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• pp.72-78
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• 2007

Aluminized steel sheet is a material with excellent heat resistance, thermal reflection and corrosion resistance. It has wide applications, owing to its low cost and excellent performance, in the petrochemical industry, electric power and other energy conversion systems, etc and has attracted the attention of many investigators. But the welding of aluminized steel sheet has a problem of decreasing tensile-shear strength, caused by mixed Al in the weld. This study investigated behavior of Al and its structural properties to resolve this problem. Several analysis equipment(SEM, EDX, EPMA) were used to investigate Al element in the weld. Also microhardness tester and TEM equipment were used to find the intermetallic compound. As a result of this study, Al-rich zones existed in the weld and Fe-Al intermetallic compounds were found in these zones. At the same time, the weldability of aluminized stainless steel sheet was investigated and compared with that of aluminized steel sheet. Although there is a difference between the base metal of the low carbon steel and stainless steel, it is interpreted that a behavior of Al element in the weld is similar.

• 한국기계기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.886-893
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• 2018

In this study, clinching characteristics of aluminum and galvanized steels were investigated for the application of clinching as a joining technique to aluminum wheelhouse assembly. A6451 aluminium alloy and galvanized steel sheets were joined by hybrid joining(clinching + adhesive bonding). Tensile-shear load and fracture mode of hybrid joints were investigated. Maximum tensile-shear load of hybrid joints was about six times higher than that of clinched joints without adhesive. Energy absorption values of hybrid joints were higher than those of clinched joints without adhesive as well as resistance spot welded steel joints. Developed aluminum wheelhouse assembly showed higher static stiffness than the existing steel parts. Aluminum wheelhouse inner panel unit was 44% lighter than the steel unit, and the final assembled aluminum wheelhouse was 14.6% lighter than the existing steel parts.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.