• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.78-84
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• 2012

금형의 공정 과정에서 금형과 성형품 사이에서 발생하는 마찰로 인해 발생하는 금형의 마모가공차로 작용하여 성형 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서 금형의 내마모성을 향상시키기 위해 질화나 침탄처리, 화염 및 고주파 표면처리 등의 방법들이 적용되어 왔다. 하지만 형상의 제한이나 제품의 변형 등과 같은 문제점을 수반하고 있기 때문에, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 표면처리 방법으로써 레이저 표면처리 기술이 검토되고 있다. 따라서 본 연구에서는 고출력 다이오드 레이저를 이용, 금형재료용 주철의 표면처리를 시도하였다. 앞서 제1보와 제2보의 논문에서는 금형의 재료 및 형상의 차이에 따른 열처리 특성을 비교하였다면, 본 논문에서는 열처리 후 생성되는 경화부, 경계부위 및 모재의 조직적 차이를 분석하기 위해 광학 현미경 및 전자 현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하고, EDS를 통해 조직의 상태를 파악하였다. 미세조직 관찰 결과, 경화부는 침상의 마르텐사이트 조직이 형성되어 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권1호
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• pp.56-60
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• 2011

A low temperature plasma carburizing process was performed to AISI 304L austenitic stainless steel to achieve the enhancement of surface hardness without a compromise in their corrosion resistance. Attempts were made to investigate the influence of the processing temperatures on the surface-hardened layer during low temperature plasma carburizng in order to obtain the optimum processing conditions. The expanded austenite (${\gamma}C$) was formed on all the treated surfaces. Precipitates of chromium carbides were detected in the hardened layer (C-enriched layer) only for the specimen treated at $500^{\circ}C$. The hardened layer thickness of ${\gamma}C$ increased up to about $35\;{\mu}m$, with increasing treatment temperature. The surface hardness reached about 1000 $HK_{0.05}$, which is about 4 times higher than that of the untreated sample (250 $HK_{0.05}$). Minor loss in corrosion resistance was observed for the specimens treated at temperatures of $310^{\circ}C-450^{\circ}C$ compared with untreated austenitic stainless steel. Particularly, the precipitation of chromium carbides at $500^{\circ}C$ led to a significant decrease in the corrosion resistance.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.254-254
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• 2012

최근 친환경 에너지원 및 에너지 저감기술을 바탕으로 한 자동차 부품산업이 재편되고 있다. 그 중, 극한의 산화전해질 환경에서 견뎌야하는 연료전지 분리막 소재와, 자동차 연비향상을 위한 엔진소재 개발 경쟁이 가열되는 상황이다. 이러한 소재에는 공통적으로 고 내식성과 내 마모성의 특성이 요구되는데, 스테인레스강은 이러한 조건에 적합한 소재이다. 왜냐하면, 사용분위기에 의해 산화막이 두꺼워지고 이로 인해 저항이 증가하는 현상 때문에 연료전지 부품에 질화를 하여 이런한 현상이 일어나지 않으면서 내식성은 유지하기 때문이다. 하지만, 표면경도가 낮아 내 마모성 저하로 부품의 수명을 떨어뜨리는 단점이 있다. 따라서, 고 내식성 유지하되, 표면경도는 향상하는 기술이 필요한데, S-phase 과고용 질화기술은 이러한 문제를 해결할 것으로 보여진다. 하지만, 이러한 층의 형성에도 불구하고, 스테인레스강 자체 소재제작 과정에서의 품질문제 및 가공경화로 인한 문제와 더불어 질화처리 후 표면계질의 석출상이나 크랙형성으로 인해 내식성은 오히려 저감되는 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로, 표면 질화처리 후 침탄 공정을 추가 도입하였다. 따라서, 본 연구 에서는 기존 질화공정에서 내식성 저하원인에 대한 분석 및 고찰하고, 또한 새롭게 제안된 질화 침탄 기술을 통해 질소뿐만 아니라 탄소원자의 침입으로 내식성 저하를 방지하는 동시에 표면경도 향상하는 새로운 연구결과를 보여주고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권3호
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• pp.240-251
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• 2019

울산 하대고분에서 출토된 판상철부의 미세조직을 금속학적 방법으로 분석하여 제작기술을 살펴보았다. 또한 기존의 판상철부 연구자료와 비교 및 검토하여 판상철부에 적용된 다양한 제작기술을 파악하였다. 울산 하대고분 44호 목곽묘에서 나란히 배열된 상태로 출토된 판상철부 10점을 과학적으로 분석한 결과, 판상철부의 제작기술 체계를 '(1) 순철-형태 가공, (2) 순철-형태 가공-침탄, (3) 순철-형태 가공-침탄-탈탄' 세 가지 유형으로 분류할 수 있었다. 판상철부는 모두 단조에 의해 제작되었고, 순철을 소재로 두드려 형태를 만들었다. 특히 다수의 판상철부는 형태 가공 후 침탄 처리를 통해 재질을 강화시켰는데, 이는 중간 소재 또는 화폐로 통용됨으로써 당시 제철산업의 근간을 이루었던 철강 제품인 것으로 보인다. 한편 형태 가공이나 침탄 이후에는 담금질이 실시되지 않았다는 공통점을 가진다. 순철을 소재로 제작한 판상철부의 미세조직에는 불순 개재물이 다량 포함되어 있고, 비금속 개재물을 성분 분석한 결과, 유리상과 뷔스타이트가 함께 혼재한 철재(鐵滓)의 특징을 보여주므로 제련 공정에서 저온환원법이 적용되었을 가능성이 크다.

• 열처리공학회지
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• 제34권6호
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• pp.272-280
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• 2021

The influence of acetylene flow rates on the carburizing behavior of an AISI 4115 steel in 1 ton-class mass production-type vacuum carburizing furnace has been studied through microstructure, carbon concentration, hardness analyses. The AISI 4115 steels were carburized with various flow rates (20, 32.7, 60 l/min) and locations in the furnace (top, center, bottom) at 950℃. The acetylene flow rate played an important role in controlling the carburizing properties of carburized samples, such as effective case depth and uniformity carburizing according to location in the furnace. At an acetylene flow rate of 20 l/min, the carburized samples had a shallow average hardened layer (0.645 mm) compared to the target hardening depth (1 mm) due to low carbon flux and spatial uniformity of carburization (17.8%) in the furnace. At a flow rate of 60 l/min, the carburized samples showed an average hardened layer (1.449 mm) deeper than the target hardening depth and had the spatial uniformity of carburization (98.8%). In particular, at a flow rate of 32.7 l/min, the carburized samples had an average hardened layer (1.13 mm) close to the target hardening depth and had the highest carburizing uniformity (99.1%). As a result, an appropriate flow rate of 32.7 l/min was derived to satisfy the target hardening depth and to have spatial uniform hardened layer in the furnace.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.873-878
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• 2016

컨트롤 밸브용 SCM415강은 밸브케이스와 밸브의 지속적인 운동을 통해 마멸이 발생한다. 마멸은 밸브의 성능을 저하시키고, 사용 수명을 단축시킨다. 본 논문은 컨트롤 밸브용 모재 및 침탄 처리된 SCM415강에 대하여 마멸 특성을 평가하였다. 마멸 시험은 다양한 온도 및 하중에서 왕복동 마모시험기를 이용하여 수행되었으며, 마멸량, 비마멸율 및 마찰계수를 분석하였다. 마멸 메커니즘은 SEM을 통하여 분석하였다. 마멸량에 대한 하중과 온도의 교호작용은 MINITAB을 이용한 분산분석을 수행하였다.

• 열처리공학회지
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• 제36권6호
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• pp.402-411
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• 2023

In order to examine the effect of cementite precipitated on the steel surface on the carburizing rate, the carburizing process was carried out at various boost times to measure the mass gain and carbon flux, phase analysis and carbon concentration analysis were performed on the surface of the carburized specimen. In the case of the only boost type, the longer the boost time, the more the mass gain by the diffused carbon follows the parabolic law and tends to increase. In particular, as the boost time increased, the depth of cementite precipitation and the average size of cementite on the steel surface increased. At a boost time of 7 min, the fraction of cementite precipitated on the surface is 7.32 vol.%, and the carburizing rate of carbon into the surface (surface-carbon flux) is about 17.4% compared to the calculated value because the area of the chemical (catalyst) where the carburization reaction takes place is reduced. The measured carbon concentration profile of the carburized specimen tended to be generally lower than the carbon concentration calculated by the model without considering precipitated cementite. On the other hand, in the pulse type, the mass gain by the diffused carbon increased according to the boost time following a linear law. At a boost time of 7 min, the fraction of cementite precipitated on the surface was 3.62 vol.%, and the surface-carbon flux decreased by about 4.1% compared to the calculated value. As a result, a model for predicting the actual carbon flux was presented by applying the carburization resistace coefficient derived from the surface cementite fraction as a variable.

• 열처리공학회지
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• 제11권3호
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• pp.159-167
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• 1998

In this study, friction-wear test was carried out on the carburized layer depth of a mechanical structure steel SNCM carburized with RX and LPG for 7hrs at $930^{\circ}C$ and also the wear properties of wear loss, wear rate, coefficient of friction, friction force and friction temperature were investigated. The wear properties for carburized layer of SNCM were tested on dry condition at the room temperature by the thrust load of 49~245N range at sliding speed of 0.2m/sec and the sliding speed of 0.2~1.0m/sec range at thrust load of 98N. Wear loss on the depth of carburizing layer was increased with increasing of thrust load and sliding speed, and with decreasing of hardness. The condition of worn surfaces were showed mild wear at less than the thrust load of 98N and sliding speed of 0.6m/sec but were showed severe wear at more than 98N and 0.6m/sec. The friction load and temperature were increased with increasing of thrust load but with increasing sliding speed was appeared minimum at 0.6m/sec. With increasing thrust load the wear rate was increased and the coefficient of friction was decreased, but with increasing sliding speed the wear rate and the coefficient of friction were decreased in 0.2~0.6m/sec and increased in 0.6~1.0m/sec, therefore 0.6m/sec in this testing is a transition velocity.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권2호
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• pp.84-89
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• 2011

This paper studied the carburizing of chromium molybdenum steel which the heat treatment effect of gear geometric tolerance, OPD, Runout, the surface hardness, the maximum hardness, the core hardness and the bending fatigue strength were investigated. Firstly, the deformation is observed, and the results of circularity, squareness, OPD and Runout of SCM822, SCM425, and SCM415 are obtained in order. Secondly, in order to investigate the gear hardness, the surface hardness, the maximum hardness and the core hardness of SCM822, SCM425, and SCM415 are obtained; and the surface hardness of SCM822 is about 10% higher than SCM415's, and about 3% higher than SCM425's. Thirdly, the fatigue strength of SCM822 is about 10% higher than SCM415's, and about 7% higher than SCM425's in the fatigue test results. At last, for the purpose of the minimum deformation of heat treatment, and also the improvement of fatigue strength, the best gear material is SCM822 in this test.

• 한국전자거래학회:학술대회논문집
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• 한국전자거래학회 2002년도 e-Biz World Conference
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• pp.27-29
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• 2002

◈전방 산업 ·기계공업 자동차, 우주항공, 공작기계, 측정기기 ·전자(전기)공업 가전, 전기용품, 반도체 ·성형가공공업 플라스틱, 고무, 유리 등 ·생활용품공업 완구, 문구, 주방기기 ·건축자재공업 PVC 파이프, 알미늄섀시 ·광학정밀공업 의료기기, 광학기기 ◈후방 산업 ·금형 소재 및 금형부품 금형강, 공구강, 다이세트, 몰드베이스 ·공작기계/공구산업 선반, 밀링, 공구 ·열처리/표면처리산업 담금질, 풀림, 침탄 ·설계/엔지니어링산업 CAD/CAM/CAE ·산업디자인산업 프로토타입, 목형(중략)