• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.22-22
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• 1998

304 는 BWR(boiling water reactor)의 reactor 구조용 재료로 사용되고 있고, 합금 600 은 PWR(pressurized water reator) 의 증기 발생기 세관으로 쓰이고 있으며 모두 약 $280{\;}^{\circ}C$ 이상 의 원자로 냉각수에 노출되어 있다. 원자로 냉각수 분위기에서 두 합금의 공통적인 특정은 입계응력부식균열(IGSCC)에 민감한것과 IGSCC가 예민화(sensitization)와 관련이 있는 것이 다. 두 합금에서 일어나는 IGSCC는 원자력발전소의 부식피해중 가장 빈도가 높고 발생시 방사능 누출로 인하여 원전의 신뢰성을 저하시키고, 가동중단으로 인한 경제적 손실을 초 래하여 지난 20 년 동안 가장 심도있게 연구된 주제다. 304 은 크롬 탄화물의 업계 석출로 언하여 예민화된경우 IGSCC 에 민감한 반면 600 은 예민화된 경우 뿐만 아니라 용체화처리된 상태에서도 IGSCC에 민감하다. 오히려 600은 용 체화처리 후 700 C에서 15~20시간 시효처리를 하여 크롬탄화물을 업계에 석출 시커었을 때 IGSCC 저항성이 향상된다. 두 합금의 IGSCC 특정 중 큰 차이는 304는 임계균열전위 ( (critical cracking potential) 이 존재하여 부식전위(corrosion potential) 가 엄계균열전위보다 낮 은 경우 IGSCC 가 일어나지 않지만 그 반대인 경우 IGSCC 에 민감하게된다. 반면에 600 은 뚜렷한 임계균열전위가 존재하지 않고 양극 분극(anodic polarization) 뿐만 아니라 음극분극 시에도 IGSCC 가 일어난다. 이련 이유로 600의 IGSCC 가구로 피막파괴-양극용해(film rupture-anodic dissolution)외에 수소취성(hydrogen embrittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 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.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.1
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• pp.38-43
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• 1994

고강도 알루미늄합금은 중량이 가벼우면서 인장강도와 항복강도가 높고 가공성, 성형성이 좋아 항공기, 자동차, 선박 등 수송용 재료로 각광을 받고 있으며, 이 중 Al-Zn-Mg계(7000계) 알루미늄 합금은 용접 구조물용 경량소재로 활용범위가 높다. Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금은 고온에서 용체화 처리후 저온으로 급냉시킨 재료를 자연시효 또는 인공시효처리를 하여 이 때 석출되는 시효 석출물에 의해 강도를 증가시킨 석출 경화형 합금이다. 그런데, 7000계열 알루미늄합금은 적절한 열처리 작업을 통해 최적의 기계적 성질이 얻어지도록 합금설계가 되어있기 때문에 구조물 제작시 용접에 의한 ARC 열을 받게 되면 열이력(thermal cycle)에 의해 모재의 미세조직이 변화하고 용접 결함이 발생하며 강도의 약화와 함께 내식성 등이 저하한다. 따라서 고강도 알루미늄합금의 용접성을 향상시키기 위해서는 용접부의 미세조직거동과 용접부에 발생하는 용접결함의 현상을 조사하여 용접용 고강도 합금에 필수적으로 요구되는 용접성에 대한 검토가 충분히 이루어져야 한다. 따라서 본 고에서는 알루미늄합금, 특히 7000계열 알루미늄합금에 주목하여, 용접방법, 각종 결함과 대책, 용접부의 시효경화와 응력부식균열 및 기계적 성질 등을 지금까지 보고된 각종 자료를 기초로 하여 3회에 걸쳐 기술하고자 한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.4
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• pp.362-367
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• 1998

Mg-6Zn-2Cu 및 Mg-6Zn-1.5Si(wt%)합금의 미세조직 및 석출거동을 조사하였다. 합금은 $4 x 10^{-4}$ 의 진공분위기에서 제조하였고 용체화처리는 $435^{\circ}C$에서 8시간 행하였다. Mg-6Zn합금에 1.5wt.%Si를 첨가한 합금에서는 입계 및 입내에 $10\mu\textrm{m}$-2$\mu\textrm{m}$크기의 구형의 $MgZn_{2}$와 $Mg_{2}$Si상이 존재한다. 시효경화거동은 용체화처리된 Mg-6Zn-2Cu 및 Mg-6Zn-1.5Si합금에서 조사되었다. 결정립 미세화에 의한 경도증가효과는 Mg-6Zn-2Cu합금계에서 크게 나타났으나, 시효에 의한 경도증가효과는 Mg-Zn-Si합금계에서 크게 나타났다. 시효처리 후 생성된 석출상들은 투과전자현미경 분석결과 Mg-6Zn-2Cu합금에서는$ Mg_{2}$$Zn_{3}$이었고 Mg-6Zn-1.5Si 합금에서는 $Mg_{2}$$Zn_{11}$ /이었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.28 no.6
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• pp.250-255
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• 2018

The CoCrMo as-built alloys prepared by 3D-printing process are studied on tensile strength, wear resistance, crystal structure and microstructure after complex heat-treatment including HIP. In this study, HIP treatment for removing micropores, ambient heat-treatment for formation of metal carbides, and solution heat-treatment for homogenization of the created metal carbides were tried and characterized for applying to artificial joint. The complex heat-treatment effects of the CoCrMo as-built alloys prepared by 3D-printing process were owing to the densification during HIP, formation of metal carbides and homogenization of the created metal carbides. The effects of the complex heat-treatment were confirmed by XRD, FE-SEM and EDS.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.6
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• pp.626-637
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• 1994

The relationship between microstructures and tensile properties depending on various solution treatment temperature and cooling rate of Ti-6A1-4V alloy have been investigated. The complex and random edge shaped $\alpha$ phases were formed after the 1st solution treatment at $\beta$ region and the 2nd solution treatment at $900^{\circ}C$, which was followed by furnace cooled. When the specimen was subjected to the 2nd solution treated at $950^{\circ}C$, and furnace cooled, $\alpha$ phase changed its morphology to equiaxed structure. The aspect ratio showing the appreciation basis of microstructual refinement decreases with the temperature of 1st and 2nd solution treatment. The slightly decrease in strength were observed in the Widmanstltten structures than in the bimodal structures. Also, ductility of the Widmanstatten structures was considerable lower than that of bimodal structures. The tensile-fractured surface of the Widmanstatten structures appears to be quasi-cleavage and dimple fracture, while that of the bimodal structures was the type of ductile fracture. The tensile fracture surface of the bimodal structures can easily be separated into cental crack areas lying generally perpendicular to the tensile axis and shear lip areas lying at angles of high shear(around 45 deg.) to the tensile axis.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.26 no.3
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• pp.11-18
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• 2009

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2009.05a
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• pp.310-313
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• 2009

Several high nitrogen stainless steel ingots(100kg) were fabricated with changing Ni and $[N]_2$ contents by Pressurized Vacuum Induction Melting(P_VIM). After free forging process, chemical compositions, microstructure and mechanical properties were estimated. Hardness was increased with the increase of $[N]_2$ content. Furthermore, microstructure including a lot of tempering twins was observed with optical microscope. Mechanical properties were estimated as function of solution treatment temperature and cooling method(air/water) under duration time of 1 hr on sample that were fabricated with Ni content under the atmospheric $[N]_2$ pressure. At solution treatment range of $1050{\sim}1100^{\circ}C$, hardness was decreased with the increase of solution temperature and there were little discrepancy of microstructure and hardness with cooling method. Computer simulation was carried out in order to inspect pass schedule in cold rolling process. When the condition of simulation was roll speed of 2.5mpm, rolling rate $15{\sim}17%$ per pass, it was ascertained that the formation such as deformation by sticking and lamellar sliver etc. was restricted from a simulation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.39.2-39.2
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• 2011

7075알루미늄 합금은 기계적 강도가 가장 높은 고강도 합금으로 열처리 공정이 반드시 필요하다. 그러나 열처리 공정 중 재료의 두께에 따른 내부 온도의 차이로 인한 잔류응력이 발생하여 최종 제품의 치수에 변화를 일으켜 제품 생산에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서 극저온 열처리 공정을 통하여 야기되는 7075알루미늄 합금의 기계적 특성 및 미세조직에 관하여 연구하였다. 7075 알루미늄 합금은 석출경화를 통한 강화가 이루어지며, 석출경화를 위해서 용체화 처리를 하여 인공시효를 하는 기존 공정과 비교하여 극저온 열처리 공정은 두 개의 추가적인 단계를 가지고 있다. 첫 번째 단계는 -196도의 액체 질소 속에 샘플을 극저온 ��칭을 하는 단계이고, 두 번째 단계는 샘플의 온도를 급격하게 올리는 up-hill quenching이다. 잔류응력은 X-ray diffraction을 이용한 $sin2{\psi}$ 방법으로 측정되었다. 극저온 열처리 후 기계적 특성을 평가하기 위하여 vickers hardness를 측정하였으며 미세 조직의 특성을 파악하기 위하여 EBSD와 TEM을 이용하여 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.7 no.2
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• pp.36-49
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• 1983

최근 높은 경제성과 용접성의 우수성에 의한 마찰 용접의 응용에 있어서 내열.내식 재료가 개스터어빈, 기관, 핵 발전기등의 기계 부품 생산 공업에 널리 이용되고 있다. 따라서 이종내열 합금강의 마찰 용접된 부품을 이용함에 있어서 내식.내마모 및 용접성 뿐만 아니라 고온 피로 강도와 크리이프 강도 등의 복합 특성에 관한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 마르텐사이트계 실크롬 내열강과 오오스테나이트계 닉켈크롬 스테인레스강의 이종 내식.내열 합금강의 최적 용접조건하에서 마찰 용접된 후의 시효 열처리가 용접재의 700 .deg.C 고온 회전 굽힘 피로강도 특성에 미치는 영향에 관하여 실험과 강도해석에 의해 조사되었고 용접후의 용체화 처리와 시효 열처리법에 의한 내열강 마찰 용접강도 개선법을 개발코저한 것이다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.3
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• pp.238-244
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• 1998

Sn-rich합금의 석출 현상을 조사하였다. 첫째, 대기중과 진공 중에서 용해된 90Sn-o10Bi(wt%)합금을 $140^{\circ}C$에서 용체화 처리한 후 석출반응을 조사하였다. 90Sn-10Bi(wt%)합금은 불연속 석출(DP)현상을 나타냈다. 공기 중에서 용융된 시료의 DP반응이 진공 중에서 용융된 시료보다 빠르게 진행되었다. 이것은 공기 중에서 용융하는 과정에서 시료에 용존된 산소에 의해 입계 에너지가 감소한 것에 기인하는 것으로 판단된다. 둘째, 용융 후 서냉 응고된 Sn-Bi(-In)합금을 $140^{\circ}C$이하의 온도에서 열처리하여 미세조직 변화를 조사하였다. 명확한 고경각 입계가 존재하지 않는 응고조직에서, 편석영역으로부터 DP반응이 진행되어 석출셈이 형성되었다. DP반응선단에는 반응계면이 관찰되었다. 이 현상은, 이제까지 알려진 바와는 다르게, DP반응이 반응 전에 존재하는 고경각 입계뿐만 아니라 재결정현상에 의해 새로운 석출계면이 생성될 수 있음을 의미한다. 이러한 재결정 현상은 확산에 의한 정합변형(coherency strain)으로 설명된다.