• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.29 no.1
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• pp.15-25
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• 1996

자동차엔진의 피스톤-링에 응용할 목적으로 플라즈마 용사 기술로 피막한 몰리부덴늄 및 코발트 합금 피막 층의 마모성질을 비교 조사하였다. Ball-on-disc 형태의 마모기를 사용하여 상온 및 대기 중에서의 마모 및 마찰거동에 대하여 조사하였다. 용사 층의 미세경도 시험도 행하였으며, 용사층의 결정구조를 알기 위해 용사층을 x-선 회절 방법으로 분석하였다. 주사전자현미경을 사용하여 마모면의 표면 형상을 관찰하였다. 여러 용사조건으로 만든 용사층의 미세경도치와 마모거동과의 상관관계를 이해하려고 시도하였다. 주사전자현미경과 EDX를 사용하여 마모시 화학반응층과 마모기구를 규명하고자 하였다. 모리부덴늄 및 코발트 합금 분말을 각각 플라즈마 용사층의 단면을 관찰하여 마모기구을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.300-300
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• 2014

해양환경 하에서 대형 강구조물의 경우 장기간 부식손상을 방지하기 위해 아크 용사코팅 기술이 오래전부터 유용하게 이용되어 왔다. 아크 용사코팅 기술은 타 용사코팅 기술에 비해 경제성과 생산성이 뛰어나 대형 강구조물에 적용되고 있다. 용사재료로는 Al, Zn 또는 그 합금들이 주로 사용되어 강재에 대해 희생양극 방식효과를 나타낸다. 그러나 아크용사에 의해 적층된 코팅 층은 용사공정 중 불가피하게 수많은 기공과 산화물이 포함되어 내식성 및 내구성에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 합금의 용사코팅 층에 대하여 다양한 후처리를 통해 내식성과 더불어 내구성을 향상시키고자 하였다. 용사코팅은 알루미늄 합금 선재(1.6 ${\varnothing}$)를 사용하여 아크용사를 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 이후 용사코팅 층의 표면에 다양한 후처리재를 적용하였으며, 내구성을 평가하기 위하여 후처리 적용 전후 시험편에 대하여 캐비테이션 실험을 실시하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM G32-92에 의거하여 주파수 20 kHz의 초음파 진동 장치(ultrasonic vibratory device)를 사용하였다. 그리고 시험편 표면과 발진 혼에 부착된 팁(tip)과의 거리는 1 mm로 일정하게 유지시킨 뒤, 캐비테이션 발생 시간을 변수로 하여 실험을 실시하였다. 손상된 용사코팅 층의 표면은 주사전자현미경과 광학현미경으로 관찰하였으며, 시험편 손상깊이는 3D 현미경으로 비교 분석하였다. 또한 캐비테이션 실험 전후의 무게를 측정하여 무게 감소량을 상호 비교하였다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $0.33183cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 분극실험을 통해 후처리 적용에 따른 용사코팅 층의 부식전위 및 부식전류밀도를 비교 평가하였다. 그 결과, 용사코팅 층에 의하여 강재에 대한 희생양극 방식전위가 확보되었으며, 후처리재가 적용된 용사코팅 층에서 내식성 및 캐비테이션 저항성이 향상되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.8
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• pp.757-765
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• 1998

This study was performed to investigate the influence of fuel/oxygen ratio (F/O= 3.2, 3.0, 2.8) on the oxidation behavior of two kinds of (20wt%NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$, and 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$) composite powder with different manufacturing method. The results show that the oxidation behavior between the 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ and 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating was widely different. The surface morphology of the coating composed of 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was changed to porous with F/O ratio by the aggressive evolution of gas phases($\textrm{CO}_2$, CO and $\textrm{CrO}_3$) and the oxide cluster composed of Ni and Cr were grown after oxidation at $1000^{\circ}C$ for 50 hours. But the surface morphology of the coating composed of 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was not changed to porous after oxidation at $1000^{\circ}C$ for 50 hours. Therefore, the reason for high oxidation rate is due to activation of $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ to oxidation by entrapped oxygen gases within coating layer, and to closely relate with the decomposition of $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ to $\textrm{Cr}_{7}\textrm{C}_{3}$ phase. Accordingly, On the evidence of these results, the study about the oxidation behavoir of the HVOF sprayed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating depending on hydrogen flow rate must be done.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.6 no.2
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• pp.110-115
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• 2005

Plasma Transferred Arc Spray process was used to make modified surface for wear and corrosion resistant by using Co system powder type alloy. The modified surface was produced by changing only spray current and other process variables were constant. The current range was from 80 amp to 140 amp as inclosing 20 amp. It was appeared that the geometrical shape, microstructures and microhardness of the modified surface were affected by the different cooling rate of base metal. The modified surface that produced by 120 amp current exhibited the fine microstructure and the highest microhardness number impling good surface characteristics. It was also found that the spray current affected the width but not the height of the bead as increasing current.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.11
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• pp.934-941
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• 1997

C $r_{3}$ $C_{2}$-20wt% NiCr 이 크래드된 분말을 이용하여 HVOF 용사층의 특성(미세조직, 결정상, 경도 그리고 erosion rate)에 미치는 연료/산소 비(=3.2,3.0,2.8,2.6)의 영향을 조사했다. 실험범위 내에서 F/O=3.0의 경우가 C $r_{3}$ $C_{2}$-20wt%(NiCr)크래드 분말의 최적용사조건 이었다. XRD분석결과 F/O비에 관계없이 카바이드분해는 일어 났다. C $r_{3}$ $C_{2}$에서C $r_{7}$ $C_{3}$로의 상변화는 F/O비가 감소함에 따라 증가했다. 열처리 온도가 높아짐에 따라 C $r_{7}$ $C_{3}$분율은 증가 하였으며, 100$0^{\circ}C$에서 50시간 열처리후 용사층의 주된상은 C $r_{7}$ $C_{3}$이였다. 용사상태에서 경도값은 F/O=3.0조건으로 용사된 코팅층이 $H_{v300}$-1040으로 가장 높았으며, 공기중에서 $600^{\circ}C$, 50시간 열처리한 후, 경도값은 1340으로 증가하였다. 그리고 80$0^{\circ}C$열처리 후 경도값은 약간 감소하였다. 그러나 100$0^{\circ}C$ 열처리 후에도 1060정도로 용사상태의 경우 보다는 높은 경도값을 유지하였다. 이와같이 경도값이 증가하는 이유는 열처리에 따라 용사층이 치밀하게 되고 또한 C $r_{2}$ $O_{3}$의 산화물이 C $r_{3}$ $C_{2}$/C $r_{7}$ $C_{3}$ 내에 생성되어 탄화물/산화물 복합체를 이루기 때문으로 생각된다. 용사상태에서 drosion rate는 F/O비에 따라 2.6-3.05x$10^{-4}$mg/g까지 변화하였다. 또한 $600^{\circ}C$열처리 후에는 2.15-2.3 x $10^{-4}$mg/g이였으며, 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 후에는 2.3-2.4x$10^{-4}$mg/g으로 $600^{\circ}C$열처리후 보다 약간 높은 결과를 보였다.결과를 보였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.9
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• pp.849-855
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• 1998

The purpose of this study was performed to compare to the characteristics (microstructure, phase change and hardness, erosion rate) of HVOF sprayed coatings with 20wt% NiCr claded and 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder. In the case of the 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder, microstructural feature showed that the primary $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was remained in the coating but was barely remained in the mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating. As a results of XRD analysis, both 20wt%NiCr claded and 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder was decomposed during spraying but the degree of decomposition of the 20wt%NiCr claded was lower than 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder. After spraying the mixed powder for microhardness was higher than claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ powder and which was increased up to $\textrm{Hv}_{300}$= 1665 after heat treatment to $1000^{\circ}C$. however. 20wt%NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ became to decrease at $600^{\circ}C$ which was the maximum.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.4
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• pp.428-433
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• 1999

An objective of this study is to compare the characteristics of coating layer of plasma sprayed fine $Al_2O_3$ and those of layer by commercial $Al_2O_3$(Metco 105). The microstructure of fine $Al_2O_3$ coating layer was denser compared with commercial $Al_2O_3$ coating layer. The surface roughness$(R_a)$ of the layer by the fine $Al_2$O$_3$ was lower compared with that of commercial $Al_2O_3$. Thickness of splat for fine $Al_2O_3$ was $1.4\mu\textrm{m}$ while the commercial $Al_2O_3$ was $3.53\mu\textrm{m}$. The main phase existing in coating layer was of $\gamma-Al_2O_3$ and the fraction of $\alpha-Al_2O_3$ in fine $Al_2O_3$ coating layer was 8.39% and that of commercial $Al_2O_3$ was 13.79%. Microhardness was no great difference between the fine and commercial $Al_2O_3$ but deviation of the fine $Al_2O_3$ coating layer was relatively large. Accordingly, the strength of splat of the coating was expected that fine $Al_2O_3$was lower than commercial $Al_2O_3$ powder.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.05a
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• pp.2-2
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• 1999

금속재료의 표면 특성을 높이기 위해서 여러 표면처리 방법들이 사용되어져 오고 있다. 그 중 용사법에 의한 코팅방법이 최근의 현저한 기술적인 진보와 새로운 용사재료의 개발 등에 의해 여러 분야에 널리 응흉되고 있다. 일반적으로 이 용사법에 의한 코팅층은 다리, 선박 등의 대형 구조물에 대한 내식성 향상뿐만 아니라 자동차 및 항공기 부품, 핵 반응기 등의 코팅부에 널리 이용되고 였다. 특히 해수분위기에서 주로 사용되는 설비의 내식성을 향상시킬 목적으로 사용되 는 알루마늄 및 아연 합금의 용사 코팅층은 대부분의 경우 건조한 분위기보다는 수분이 많은 수용액 환경 하에서 사용되므로, 사용 환경 중에서 용사피막의 내식성을 조사하는 연구가 요구되고 있다. 사용되는 환경하에서의 침지시험에 의한 방법도 중요하지만, 가속화된 전기화학측정에 의한 방법 또한 이용된다. 열용사법에 의한 코팅층의 전기화학적 특성을 알아보기 위해서 3.5 % NaCI 수용액 내에서 AI 5 5083 모재와 Al-2%Zn 합금의 용사 코팅층 각각에 대한, 그리고 AI 5083 모재 위 AI-2%Zn 용사층이 코팅된 경우에 대한 분극거동과 침지시간에 따른 부식전위 및 분극저항성의 특성변화, 표면의 임피던스특성 변화 등을 측정하였다. 이 결과 모재에 대한 코팅층의 희생양극성올 판단할 수 있고, 모재/코팅 사스템의 분극거동은 혼성전위이론(mixed-potential theory)에 의해 결정되었다. 용사 코팅층이 박리되어 모재가 일부 드러난 경우를 모사한 시험편올 제작하고, 시험편 표면의 각 위치에 따라 부식전위 분포를 측정하였다. 그리고 측정 데이터를 기초로 표면의 상태변화를 모사하여 용사코팅에 의한 표면에서의 방식전위분포를 시율레이션하였다. 이와 같은 표면에서의 방식전위분포 해석을 통하여, 코팅층의 희생양극성에 의한 모재의 방식범위를 판단할 수 있다.의 비저 항을 갖는 철 박막에서도 99.9% 순도의 철을 타켓으로 하여 증착된 막은 일반 저탄소 강을 타켓으로 하여 증착된 막보다 훨씬 낮은 부식속도를 보였다.TEX>$He/O_2/Ar/N_2$의 gas를 사용 한 atmospheric pressure plasma cleaning 과 $Ar/O_2$의 gas를 사용한 ICP cleaning에서 이 차전자방출계수(SEEC)가 약 1.5~2.5배 증가된 것을 알 수 있었다. 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다. 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorne

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1996.04b
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• pp.55-57
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• 1996

본 연구에서는 용사코팅재료의 용사기법에 따른 용가코팅층의 기계적 물성을 파악하고 SM48C 고주파 경화 시편과 용사코팅재료와의 고하중, 고속 윤활상태에 따른 슬라이딩 마멸특성을 파악하고자 하였다. Fe-Cr-B의 용사코팅 공정표면의 경도와 기공율이 슬라이딩 마멸거동에 큰 역할을 마치며, 특히 표면 기공율은 슬라이딩 조건(속도, 하중, 윤활)에 따라서 마멸특성이 우수한 최적이 영역이 존해할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.141-141
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• 2016

방식 코팅 기술은 조선해양산업은 물론 에너지, 철강 및 비철 소재, 건설 산업 등 산업 전반에서 폭넓게 적용되고 있다. 또한 산업 고도화에 따라 점차 가혹해지는 소재의 적용 환경을 고려해보면 향후 지속적으로 산업 수요가 증대될 것으로 예상할 수 있는 기술이다. 특히 아크 열용사법을 이용한 방식 코팅 기술은 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 해양플랜트, 석유 시추시설 등 대형 해양 구조물은 물론 다리, 항만시설과 같은 철재 또는 시멘트 구조물의 방식 기술로 널리 적용되어 일반화된 기술이다. 그러나 국내에서는 아직까지도 초기 비용 상승 및 미약한 관련 기술 등의 이유로 대부분 방식도료를 사용하고 있는 실정이다. 그리하여 단기 수명에 따른 재시공 시 많은 환경오염을 유발하는 방식도료를 대체할 수 있는 아크 열용사법을 이용한 방식코팅 기술에 대한 관심과 수요가 점차 증가되고 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 해양 구조물 강재의 방식을 위해 니켈계 용사재료를 이용하여 아크 열용사 코팅을 실시한 후 다양한 전기화학적 실험을 통해 내식성을 평가하고자 하였다. 아크 열용사 코팅은 구조용 강재 SS400강에 대하여 니켈합금 선재(1.6 Ø)를 사용하여 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200-250{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $3.14cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 전기화학적 실험을 통해 부동태 특성 및 용사코팅 층 표면의 양극 용해반응 특성을 분석하기 위한 양극분극 실험은 OCP로부터 +3.0 V까지 실시하였다. 또한 부식전위 및 부식전류밀도 분석을 위한 타펠분석은 OCP를 기준으로 -0.25에서 +0.25 V까지 분극시켜 실시하였다. 그리고 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 부식손상 표면을 관찰하였다. 그 결과 니켈합금으로 용사코팅된 강재의 내식성이 상당히 향상되었다.