CrN films were deposited onto STD61 steel substrates using an arc-ion plating apparatus, with and without ion-nitriding pretreatment, and their oxidation was studied between 700 and $900^{\circ}C$ for 40hr in air. The oxidation behavior was examined by thermogravimetric analyses, X-ray diffraction. EDS and SEM. The deposited CrN films consisted of CrN and $Cr_2$N phases. The CrN films increased the oxidation resistance of the substrate by forming a protective $Cr_2$$O_3$ layer. The ion-nitriding pretreatment has not affected the oxidation resistance of the CrN film.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2016.11a
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pp.138-138
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2016
의료용 공구로 사용되는 합금은 마르텐사이트계 스테인리스강의 대표 강종인 420스테인리스강이 사용되며, 이 합금은 고온의 오스테나이트 상태에서 ?칭하면 마르텐사이트 조직으로 변태하여 현저하게 경화하는 특징을 가지고 있으며, 오스테나이트화 후 템퍼링시 우수한 기계적 성질이 얻어진다. 그러나 템퍼링 온도의 영향으로 석출탄화물이 형성되어 기계적 성질이나 내식성이 저하되는 단점이 있다. 본 연구에서는 STS 420스테인리스강의 템퍼링 온도에 의한 내식성 문제점을 개선시키기 위해 STS630 합금을 사용하여 다양한 석출 열처리 조건 및 플라즈마 질화공정을 연구하였다. 구입한 소재의 균일한 성분 조정을 통한 미세 편석 및 물성부여를 위한 균질화 조건 도출 열처리를 실시하였으며, STS630의 고용화열처리는 오스테나이트 균일조직이 되는 온도영역으로 가열하여 급냉하는 것으로 마르텐사이트 변태시키는 열처리를 진행하였으며, 열처리온도는 $1020{\sim}1060^{\circ}C$로 설정하였다. 석출경화 열처리는 $460{\sim}480^{\circ}C$와 $500{\sim}520^{\circ}C$의 온도에서 실시, 제품에 따른 인성을 부여하였으며, 질화공정은 플라즈마 장비를 이용하여 플라즈마 가열 ${\rightarrow}$플라즈마 이온질화를 통하여 가장 최적의 공정을 도출하였다.- 질화가 마무리 된 시료는 내식성 및 물성 평가를 통해 제품으로서의 특성을 평가하였다. 석출경화 열처리에 의해 STS420합금에 버금가는 인장강도 및 경도값이 나타났으며, 플라즈마 질화에 따라 물성 값의 향상이 나타났다. 용출실험결과 STS420합금의 경우 Fe, Cr원소의 용출이 나타나며 변색이 형성되었으나 STS630합금의 경우 그 현상이 미미하였다.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.10
no.4
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pp.96-101
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2011
The thin films of TiN have been used extensively as wear-resistant materials, for instance, such as tools of high-speed cutting, metal mold forming etc. In these days, because the thin films capable of being used more severe conditions are needed, the technologies of arc ion plating are tried to improve its characteristics. The purpose of this study is to investigate the characteristics of thin films of (Ti,Cr)N compared with those of TiN. The method of arc ion plating, which is known as showing good tight-adherence and productivity, was used. After manufacturing thin films of ($Ti_{1-x}Cr_{x}$)N (x=0~1) with change of Cr in (Ti,Cr) target, atomic concentration, structure, size of crystallite, residual stress and surface roughness of thin films on substrate were investigated. As the results, it was confirmed that Cr atomic concentrations of thin films were proportionally changed with Cr atomic concentrations of target, and thin films of ($Ti_{1-x}Cr_{x}$)N (x=0~1) showed NaCl type and CrN existed as solid solution to TiN.
Lee, Seon-hee;Lee, Ji-Hye;Kim, Duk gyum;Lee, Chang-Soo;Kang, Kyung Suk;Kim, In Ho
Korean Chemical Engineering Research
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v.46
no.5
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pp.971-976
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2008
Water pollution by ammonium ion and nitrate is a common and growing problem in the ecosystem. Process of biological removal consists of nitrification and denitrification by bacteria. Ammonium is oxidized generally to nitrate by nitrification and nitrate is reduced to dinitrogen gas in the subsequent denitrification process. Although natural zeolite is well known for its ability to preferentially remove ammonium, it is not sufficiently removing ammonium ion and nitrate by adsorption. In order to overcome this problem, a method of biological removal with zeolite is used for simultaneous removal of ammonium and nitrate. As a result, in case of shaking culture with 1% seed and passing through zeolite column, the process revealed that ammonium ion could be removed completely after 14 hours. The removal of nitrate using columns with naturally adsorbed bacteria onto zeolite reached approximately 100% after 4 hours.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.9
no.1
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pp.216-221
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2001
In this study, the effects of nitriding methods and times on the fatigue strength of SACM 645 steel were investigated. The rotary bending tests were carried out to obtain and compare the fatigue strengths of plasma ion nitrided specimens and gas nitride specimen. The 70 hr. gas nitrided specimen had the highest fatigue strength of 1.05$\times$$10^3$ MPa over the 40 hr., 70 hr. and 90 hr. plasma ion nitrided specimens, which had the fatigue strength of 3.48$\times$$10^2$, 4.57$\times$$10^2$ and 4.64$\times$$10^2$ respectively. Also, the microhardness tests were conducted to measure the effective case depths. The plasma ion nitrided specimens showed much higher surface hardness values than the gas nitrided specimen overall.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.32
no.2
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pp.262-267
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2008
Plasma immersion ion beam (PIIB) nitriding process is an environmentally benign and cost-effective process, and offers the potential of producing high dose of nitrogen ions in a way of simple, fast and economic technique for the high plasma flux treatment of large surface area with nitrogen ion source gas. In this report PIIB nitriding technique was used for nitriding on austenite stainless steel of AISI304 with plasma treatment at $250{\sim}500^{\circ}C$ for 4 hours, and with the working gas pressure of $2.67{\times}10^{-1}$ Pa in vacuum condition. This PIIB process might prove the advantage of the low energy high flux of ion bombardment and enhance the tribological or mechanical properties of austenite stainless steel by nitriding, Furthermore, PIIB showed a useful surface modification technique for the nitriding an irregularly shaped three dimensional workpiece of austenite stainless steel and for the improvement of surface properties of AISI 304, such as hardness and strength
The dynamic fracture toughness, $K_{Id}$,is measured in the heat-treated and ion-nitrided Cr-Mo, Ni-Cr-Mo steel using standard and Precracked Charpy specimens an imstrumented impact machine. The value of $K_{Id}$and both the energy of initiate fracture, and the total energy of fracture. Since the $K_{Id}$values of the precraked impact specimens are in accord with their theoretical ones, this testing method is sufficently practical. The effect of ion-nitriding are found to be larger than the heat-treaded specimen.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2013.05a
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pp.192-192
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2013
하이브리드 표면처리는 다른 표면처리법을 동시 또는 연속적으로 행하여 단일표면처리에 비해 더욱 우수한 특성을 부여시키기 위한 표면처리법이다. 본 연구는 붕소와 질소 원소를 이용한 하이브리드 표면처리를 오스테나이트계 스테인리스강인 STS 316L 소재에 적용하여 변화된 특성을 평가하였다. 본 실험에 사용된 하이브리드 표면처리법으로는 붕소분말을 이용한 보로나이징처리와 활성스크린을 이용한 이온질화처리법을 적용하였다. 하이브리드 표면처리된 STS 316L시편은 FE-SEM을 이용하여 표면형상 및 단면조직을 관찰하였으며 GDS와 XRD를 이용하여 깊이에 따른 원소 및 상분석을 실시하였다. 또한 마이크로비커스 경도계와 마모시험기를 이용하여 경도와 마모특성을 측정하였고, 염수분무시험을 통하여 해수환경에서 부식거동을 평가하였다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.319.2-319.2
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2016
ZrN 코팅은 TiN과 특성이 유사한 옅은 금색의 질화 박막이나 내식성이 우수하여 의료용, 자동차 부품, 항공부품, 장식용으로 적용되고 있다. 스테인레스계 의료용 기구나 생활기구의 항균성 기능이 부여된 표면처리는 아직 널리 보급되고 있지 않아 장식성과 내부식성이 뛰어난ZrN 박막에 구리를 함유시킴으로서 항균성의 변화를 관찰하고자 하였다. 진공 아크 이온플레이팅 방법으로서 ZrN을 성장시키면서 스퍼터링법에 의하여 Cu를 함유시키는 방법으로 실험을 실시하였다. 기재는 SUS 304를 사용하였고, 공정온도 $400^{\circ}C$에서 질소분압 1-5 Pa, 아크전류 90 A의 조건에서 Cu 스퍼터링 타겟의 전류를 1-7A 까지 변화하여 구리함유 ZrN 박막을 합성하였다. 구리 함류량에 따른 XRD를 통한 결정구조분석과 SEM/EDX를 통한 성분변화분석을 실시하였다. 구리함유 박막에 대해서 시간에 따른 대장균을 성장을 분석하여 기재인 SUS304, ZrN, 구리 함유 ZrN에 대한 대장균 항균성을 조사하였다.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.6
no.1
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pp.75-84
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1989
This paper deals with the effect of $N_2$ and $H_2$gas mixture ratio and ion-nitriding time in the corrosion fatigue fracture behavior of ion-nitrided SCM4 steel with notch subject to rotary bending stress. The specimens were treated rapid water cooling after ion-nitriding at $500^{\circ}C$ Torr for 1 hour and 3 hours in gas mixtures of 80% $N_2$and 50% $N_2$. The fatigue limit and the fracture strength of corrosion fatigue depended on $N_2$gas quantity and ion-nitriding time. The ion-nitrided specimens showed about 88 .approx. 158% increase in the fracture strength of corrosion fatigue in $10^6$ cycles than non-nitrided specimens. The corrosion failure is due to corrosion pitting of the surface, and the propargation of cracks started at the surface into the core.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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