• 제목/요약/키워드: 펄라이트 조직

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탄소강의 신선 가공성에 미치는 미세조직의 영향

  • 배철민
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 압출 및 인발 심포지엄
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    • pp.60-65
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    • 1999
  • 신선 가공용 소재로 사용되는 $0.4\%C$이상의 탄소강의 신선성은 미세조직 변화에 크게 영향을 받다 제2상으로 존재하는 초석 페라이트 또는 세멘타이트의 형성을 적극 억제하여야 한다. 펄라이트 조직에서는 오스테나이트 결정립 크기 및 세멘타이트 두께를 미세하게 하는 것이 신선성 향상에 유리하며 특히 아공석강에서 펄라이트 단상으로 미세조직을 제어하면 매우 우수한 신선성의 향상을 얻을 수 있어 신선 도중 실시하는 중간 열처리를 생략할 수 있다.

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고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 Ni 및 Cu의 영향 (Effect of Ni or Cu content on Microstructure and Mechanical Properties of Solution Strengthened Ferritic Ductile Cast Iron)

  • 방현식;김선중;송수영;김민수
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.411-418
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    • 2021
  • Ni 혹은 Cu 첨가에 따른 고규소 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 기계적 성질과 미세조직 변화를 실험적으로 확인하기 위해, Ni 및 Cu 투입량을 3.0wt% 이내 그리고 0.9wt% 이내에서 조절하여 시편단위 사형주조를 진행하였다. 실험 결과 고용강화 페라이트계 구상흑연주철 내 Ni 혹은 Cu 함량이 증가하면 합금 내 강도 특성과 경도가 증가하였고 연성은 감소하였다. 한편, 합금 내 Ni 및 Cu 함량이 비슷한 경우, Ni이 포함된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철보다 Cu가 포함된 합금이 더 높은 펄라이트 분율을 나타내었다. Ni이 포함된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 미세조직에 미치는 기계적 성질의 경우에는 펄라이트 분율이 10% 이내 일 때 강도, 경도, 연신율이 우수하였으나, 펄라이트 분율이 10% 이상 증가할 경우 급격한 연신율 감소를 나타내었다. 한편, Cu가 첨가된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 경우에는 펄라이트 분율 증가에 따라 강도와 경도는 점점 증가하였으며 연신율은 점점 감소하는것을 확인하였다. 고용강화 페라이트계 구상흑연주철 내 첨가원소에 따른 이러한 미세조직과 기계적 성질 차이는 Cu 대비 Ni의 낮은 펄라이트 안정화 효과와 첨가원소 함량에 따른 기지상 강화효과 차이가 복합적으로 작용하였기 때문으로 판단된다.

유기질 토양개량재에서 고분자 중합체, 칼슘, 펄라이트 및 키토산이 퍼레니얼 라이그래스의 생장에 미치는 효과 (Effect of Polymer, Calcium, Perlite and Chitosan in Soil Organic Amendment on Growth in Perennial Ryegrass)

  • 김경남
    • 아시안잔디학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.24-34
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    • 2012
  • 본 연구는 유기질 토양개량재(SOA, soil organic amendment)에서 수분 중합체(WSP, water-swelling polymer), 칼슘, 펄라이트 및 키토산 성분이 퍼레니얼 라이그래스의 생장에 미치는 영향을 조사함으로 정원, 공원, 잔디구장 및 골프장 조성 시 이들 소재를 이용한 혼합개량재를 실무에 활용할 수 있는 기초자료를 얻기 위해 수행하였다. 전체 24개 처리구는 SOA 유기질개량재에 WSP 중합체, 칼슘, 펄라이트 및 키토산 성분을 이용하여 준비하였다. 온실에서 자란 퍼레니얼 라이그래스에서 WSP 중합체, 칼슘, 펄라이트 및 키토산 성분에 따른 잔디생존력, 피복율, 잔디밀도 및 지상부 생장을 조사한 결과 유의한 차이가 나타났다. 그리고 파종 후 1주일 간격으로 조사한 잔디밀도 및 초장은 이들 성분에 따라서 경시적인 변화가 크게 나타났다. SOA 유기물개량재에서 잔디생존력, 피복율 및 지상부 생장에 대한 WSP 중합체 효과는 혼합비율이 0~3% 사이가 적절한 것으로 판단되었다. 하지만 잔디밀도의 경우 WSP 중합체 혼합비율은 0~6% 사이가 적절하였다. 칼슘, 펄라이트 및 키토산 성분 중 칼슘 및 키토산 성분이 퍼레니얼 라이그래스의 생존에 가장 효과적이었다. 하지만 펄라이트 성분은 초기발아 및 생존력에 효과가 거의 없는 것으로 판단되었다. 퍼레니얼 라이그래스의 피복율에 가장 효과적인 성분은 키토산이었으며, 반면 잔디밀도는 칼슘 성분이 가장 효과적이었다. 그리고 펄라이트 성분은 피복율 및 잔디밀도에 거의 효과가 없는 것으로 나타났다. 퍼레니얼 라이그래스의 지상부 엽생장에 칼슘, 펄라이트 및 키토산 성분 모두 효과가 나타났으며, 이중 칼슘 성분의 효과가 가장 크게 나타났다. 특히 키토산 성분은 칼슘 및 펄라이트 성분에 비해 초기 발아 및 지상부 엽 조직의 수직생장을 촉진시키는 효과가 있었지만, 잔디분얼 및 수평생장 촉진 효과는 나타나지 않았다. 향후 실무에 적용할 수 있는 토양개량재 혼합구(모래+SOA 혼합구)에서 WSP 중합체, 칼슘, 펄라이트 등 무기 영양분이 잔디생육에 대한 추가 검정실험을 통해 WSP 중합체 및 무기영양분을 이용한 토양개량재의 개발 및 실무 응용에 활용하는 것이 바람직하다.

고탄소강 펄라이트 조직의 인발 공정 시 전단응력의 해석 (Analysis on Shear Stress During Drawing Process of Pearlite Structure of High Carbon Steel)

  • 김현수;김병민;배철민;이충열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.93-96
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    • 2004
  • This paper presents a study on defects in pearlite lamella structure of high carbon steel by means of finite-element method(FEM) simulation. High-carbon pearlite steel wire is characterized by its nano-sized microstructure feature of alternation ferrite and cementite. The likely fatigue crack is located on interface of the lamella structure where the maximum amplitude of the longitudinal shear stress and transverse shear stress was calculated during cyclic loading. The FEM is proposed for maximum shear stress from loading of lamella structure, and a method is predicted to analyze the likely fatigue crack generation. It is possible to obtain the important basic data which can be guaranteed in the ductility of high carbon steel wire by using FEM simulation.

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비원형 신선을 이용한 고강도-고연성 펄라이트 강선의 제조 (Manufacturing of High-Strength and High-Ductility Pearlitic Steel Wires Using Noncircular Drawing Sequence)

  • 백현무;황선광;주호선;임용택;손일헌;배철민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권7호
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    • pp.743-749
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고강도-고연성 펄라이트 강선을 제조하기 위하여 비원형 신선 공정을 적용하였다. 다단 비원형 신선 공정을 A와 B로 정의한 2 종류의 가공경로를 이용하여 상온에서 12 패스까지 수행하였다. 비원형 신선 공정과의 비교를 위해서 기존의 원형 신선 공정을 수행하고 기계적 특성과 집합조직 발달에 대해 비교를 수행하였다. 원형 신선 공정으로 제조된 강선은 10 패스에서부터 박리파괴가 관찰되었지만, 비원형 신선 가공경로 B의 경우는 12 패스에서도 박리파괴가 발생하지 않았으며, 이는 X-선회절로부터 측정된 집합조직 결과에서 원형집합조직의 발달이 적은 것과 연관된다. 따라서, 다단 비원형 신선 공정을 통하여 기존의 신선 공정보다 박리파괴의 발생 가능성을 저감시킴으로써 높은 비틀림 연성을 갖는 고강도 펄라이트 강선을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.

법주사 철확의 부식상태 및 미세조직 분석을 통한 제작기법 연구 (A Study of Manufacturing Techniques Extracting from the Analysis of Corrosion Status and Microstructure for the Cast-Iron Pot in Bubjusa)

  • 한민수;김소진;홍종욱
    • 보존과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.269-276
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    • 2010
  • 법주사 철확의 부식상태 및 미세조직 분석을 통해 제작기법을 추정하고자 광학현미경, SEM-EDS, 미소경도계, XRD를 이용하여 자연과학적 연구를 실시하였다. 표면층의 미세조직에서는 페라이트와 일부 펄라이트 조직이 관찰되었다. 내부층에서는 펄라이트 조직과 깃털모양의 흑연이 관찰되었으며, 중간 경계층에서는 심한 부식현상이 관찰된다. 미소경도는 조직별로 217Hv~698Hv 값의 범위를 가졌으며, 이는 일반적으로 고대 철제유물에서 보이는 경도 값 범위이다. 각 층별 미세조직에 대한 성분분석 결과, 표면층이 내부층에 비해 탈탄이 많이 되었음을 알 수 있었다. 금속 부식화합물의 XRD 동정 결과, 일반적인 금속유물의 부식과정에서 만들어지는 침철석과 적철석이 동정되었다. 결론적으로 법주사의 대형 철확은 주조기술로 제작되었으며, 내부는 흑연을 포함한 회주철 조직을 보이고 있다. 또한 표면층은 사용과정에서 가열과 냉각의 반복으로 탈탄작용이 일어났다. 이러한 연구결과는 대형 철확의 제작기법을 밝히는데 중요한 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.

0.36Mn이 함유된 구상흑연주철의 냉각조건에 따른 기계적 거동 고찰 (Effect of Post Solidification Cooling Condition on the Mechanical Behavior of the 0.36Mn Containing Ductile Iron)

  • 김석동;김성규
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.349-356
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    • 2021
  • 우수한 기계적 성질과 가격경쟁력을 갖는 구상흑연주철 합금 개발을 위해 Cu와 Sn을 소량 첨가한 고 Mn 구상흑연주철의 응고 후 냉각조건에 따른 미세조직과 기계적 특성을 분석하였다. 첨가원소인 Cu와 Sn의 경우 펄라이트 형성 촉진을 통한 인장특성 향상을 위해 선택하였다. 또한 물성에 미치는 냉각속도의 영향을 확인하기 위해, Mg 처리된 다양한 조성의 합금을 블록시편에 주입한 후 주형 내 냉각과 800℃에서 주형 해체 후 공랭의 두 가지 냉각 조건을 비교분석하였다. 주형 내 냉각 시편의 경우, 펄라이트 분율은 27-44%, 인장강도와 연신율은 각각 513-568N/mm2와 10.4-14.3%로 나타났다. 반면, 이른 형해체 공랭 시편의 경우에는 펄라이트 분율은 77~85%, 인장강도와 연신율은 각각 728~758N/mm2와 3.2~6.0% 이었다. 결론적으로, 소량의 Cu 및 Sn 함유 Mn 구상흑연주철의 공랭 시 괄목할만한 인장강도와 연신율의 증가를 확인할 수 있었다.

초음파 속도 측정에 의한 주철의 미세구조 및 품질평가 가능성 검토 (Feasibility Study on Ultrasonic Velocity for Evaluation of Microstructure and Quality of Cast Iron)

  • 최찬양;현창용;변재원
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.155-161
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    • 2012
  • 초음파 속도를 이용하여 다양한 종류의 주철에 대해 미세구조와 품질 특성을 평가하였다. 상용으로 사용되는 3종의 회주철 및 3종의 구상흑연주철을 준비하였으며, 열처리 미세구조의 영향을 평가하기 위해 구상흑연주철을 어닐링 열처리를 다르게 하여 시편을 준비하였다. 초음파 전파 속도 측정, 미세구조(펄라이트 분율, 흑연의 길이 및 구상화율) 정량화, 경도 측정을 행하여 이들 파라미터 사이의 경험적 상관관계를 확인하였다. 구상흑연주철의 초음파 전파 속도가 회주철에서의 속도보다 크게 나타났다. 구상흑연주철에서 펄라이트 미세조직의 분율이 감소할수록 경도 및 초음파 속도는 감소하였다. 초음파 속도를 주철 소재의 품질관리를 위한 비파괴평가 파라미터로서 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

고창 무장현 관아와 읍성 출토 비격진천뢰의 제작기법과 보존처리 (Manufacturing Technique and Conservation of Bigyeokjincheolloe Bomb Shells Excavated from the Ancient Local Government Office and Fortress of Mujang-hyeon, Gochang)

  • 김해솔;허일권
    • 박물관보존과학
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    • 제24권
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    • pp.17-36
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    • 2020
  • 본 연구는 2018년 고창 무장현 관아와 읍성에서 발굴된 비격진천뢰 11점의 보존처리 과정과, 컴퓨터단층촬영(CT)과 감마선(γ-ray)투과조사·금속 조직 분석을 통한 제작기법을 수록하였다. 보존처리는 2019년 국립진주박물관에서 진행한 특별전 '비격진천뢰'(07.16.~08.25.) 전시를 위한 1차 보존처리 과정인 이물질제거와 강화처리를 진행 하였고, 이 과정에서 비격진천뢰 뚜껑(개철, 蓋鐵)을 최초로 확인 할 수 있었다. 제작기법의 경우 11점의 CT와 γ-ray촬영 결과 본체 내부에 많은 기공과 측면에 형틀받침쇠(chaplet, 型持)가 사용되었음을 확인하였으며, 기벽의 두께는 위아래에 비해 측면이 비교적 얇게 설계되었다. 또한 아래 부분 중앙에 쇳물주입구 흔적이 관찰되어 본체를 뒤집은 상태에서 쇳물이 주입되었음을 확인하였다. 금속 조직 분석은 본체 2점과 뚜껑 1점의 분석을 실시하였다. 분석 결과 본체는 시멘타이트(cementite)조직과 펄라이트(pearlite)조직이 관찰되어 주조로 만들어졌고, 뚜껑은 페라이트(ferrite) 조직에 일부 펄라이트가 끼어있으며 비금속 개재물이 일직선으로 관찰되어 단조로 만들었다는 것을 확인하였다.