• 대한금속재료학회지
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• 제47권12호
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• pp.797-810
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• 2009

A study was made of the effects of a Sn addition on the microstructure and microfracture mechanism of squeeze cast AZ51-xSn magnesium alloys. Microstructural observation, in situ fracture testing, and fractographic observations were conducted on these alloys to clarify the microfracture process. The microstructural analyses indicated that $Mg_2Sn$ particles as well as $Mg_{17}Al_{12}$ particles precipitated mainly along the solidification cell boundaries; the volume fraction of these hard particles increased as the amount of added Sn increased, with increased the strength. From in situ fracture observations of the AZ51-7Sn alloy, coarse precipitates located on the cell boundaries worked as easy crack propagation sites and caused abrupt intercellular fracturing. On the other hand, the overall fracture properties of the AZ51-3Sn alloy improved because crack propagation proceeded into the Mg matrix rather than into the cell boundaries as twins developed actively, as confirmed by an R-curve analysis. These findings suggest that the addition of 3~5 wt.% Sn is effective in improving both the tensile and fracture properties on the basis of well-developed twins, the blocking of crack propagation, and crack blunting.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권4호
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• pp.225-233
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• 1997

초음파법을 이용한 금속 복합재료의 비파괴 평가 방법을 확립하기 위하여 용탕단조법으로서 SiC/AC8A 합금계 금속 복합재료를 제조하였다. 이때 입자의 크기가 기계적 특성과 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 강화 입자의 크기를 4.86, 8.09, $11.44{\mu}m$로 서로 다른 세 종류로 달리하였으며, 또한 강화입자 함유량이 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 각 강화 입자의 크기에 대하여 강화 입자 함유율을 14, 22.5, 27.5, 35%의 네 종류로 시료를 준비하였다. 이와 같은 시료에 대하여 기계적 성질중에서 가장 기본이 되는 탄성계수에 대하여 초음파 음속법을 이용하여 그 유효성 및 측정 정도에 대하여 검토를 하였으며 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용한 금속 복합재료의 미세조직 평가 방법에 대하여서도 검토하였다. 그 결과, 초음파 음속법에 의한 탄성계수 측정은 기계적 시험에 의한 변형률 측정법과 같은 측정 정도를 나타낼 수 있을 정도로 유효할 뿐만 아니라 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용하면 금속 복합재료의 조직 인자중 특히 강화 섬유의 크기 및 함유율을 비파괴적으로 정도 높게 평가할 수 있다는 것을 알았다.

• 한국주조공학회지
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• 제11권6호
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• pp.475-481
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• 1991

In this study the fabrication technology and mechanical properties of AC8A/$Al_2O_3$ Composites by squeeze casting process were investigated to develope for application as the piston materials that require good friction, wear resistance, and thermal stability. AC8A/$Al_2O_3$ composistes without a porosity and the break of preform were fabricated at the melt temperature of $740^{\circ}C$, the preform temperature of $500^{\circ}C$, and mold temperature of $400^{\circ}C$ under the applied pressure of $1200kg/cm^2$ as the results of the observation of microstructures. As the results of this study, the tensile strength of AC8A/$Al_2O_3$ composites was not increased linearly with $Al_2O_3$ volume fraction and so it seemed not to agree with the rule of mixture, which had been used often in metal matrix composite. Also the tensile strength after thermal fatigue test was little different from that before the test. Consequently it was thought that AC8A/$Al_2O_3$ composites fabricated under our experimental conditions had a good thermal stability and subsequently a good interface bonding. Wear rate(i.e., volume loss per unit sliding distance) of AC8A/$Al_2O_3$ composites was decreased with $Al_2O_3$ volume fraction and the sliding speed at both room temperature and $250^{\circ}C$ and so there was a good correlation between wear rate and hardness. Also the wear rate of AC/8A20% $Al_2O_3$ composities was obtained the value of $1.65cm^3/cm$ at sliding speed of 1.14m/sec as compared with about $3.0\;{\times}10^{-8}cm^3/cm$ hyereutectie Al-Si alloy(Al-16%Si-2%Cu-1%Fe-1%Ni), which applied presently for piston materials. The wear behavior of $Al_2O_3$ composites was observed to a type of abrasive wear by the SEM view of wear surface.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.315-321
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• 1999

금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.