• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.29 no.4
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• pp.225-230
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• 2016

Effect of electrolyte composition and concentration on PEO coating layer were investigated. Mg alloy, Surface of AZ31 and AZ91 were oxidized using PEO with different electrolyte system, Na-P and Na-Si. and applied voltage and concentration. We measured thickness, roughness, X-ray crystallographic analysis and breakdown voltage of the oxidized layer. When increasing concentration of electrolyte, the thickness of oxide layer also increased too. And roughness also increased as concentration of electrolyte increasing. Breakdown voltage of coated layer showed same behavior, the voltage goes high as increasing thickness of coating layer, as increasing concentration of electrolyte, and increasing applied voltage of PEO. $Mg_2SiO_4$ phase were observed as well as MgO.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.5
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• pp.199-203
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• 2008

현재 사용되고 있는 진동감쇠능 Mg-Zr 합금인 K1A는 우수한 진동감쇠능을 갖으나 열악한 기계적 특성과 Zr이 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점 때문에 진동테이블, 미사일 유도시스템 및 레코딩 장비 등에 소량만 적용되고 있다. Mg-Ni 합금의 경우Ni가 Mg 용탕 내에 고용되지 않아 우수한 진동감쇠능을 갖으나 Fe, Cu등과 함께 Mg의 부식을 가속시키는 원소로 사용이 제한적일 뿐 아니라 Zr과 마찬가지로 Ni도 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 것도 문제점으로 작용하고 있다. Mg-Si 합금의 경우 Si이 극소량만 고용되어 우수한 진동감쇠능을 보이며 Ni과 달리 부식에 영향을 받지 않는 원소이지만 Zr, Ni와 마찬가지로 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점이 있다. Mg 용탕에 첨가하게 되면 용탕의 표면에 MgO, CaO 피막을 형성하여 발화현상을 억제할 뿐 아리라 첨가량의 증가에 따라 발화온도를 상승시키는 Ca의 경우 Mg 내에 고용되어 진동감쇠능을 감소시킬 뿐 아니라 유동성 저하 및 열간균열을 야기하는 것으로 나타났다. 그러나 CaO의 경우 Mg내에 고용되지 않고, 가격이 저렴하며 Mg 고유 특성의 변화가 적다. 또한 Ca와 같이 Mg 용탕의 발화를 억제하여 보호가스인 $SF_6$를 사용하지 않아도 된다. 이런 다양한 장점을 갖는 CaO를 첨가한 Mg합금이 진동감쇠능을 유지하면서 기계적 특성이 향상된다면 주행 시 안전성 및 정음성이 요구되는 수송기기 분야와 외부충격으로부터 데이터 보호가 필수적인 휴대용 전자정보통신기기 분야에서 적용이 증가할 전망이며 이에 따라 이 분야에 대한 지속적인 연구와 투자가 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.132-139
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• 2001

석탄가스화 복합발전의 집진 공정에 사용하기 위한 금속제 safety filter의 재질 선정을 위하여 황화수소 가스 분위기에서 합금강의 부식 특성을 규명하였다. 사용 합금강은 SUS 310, SUS 316, Inconel 600과 Hastelloy X이다. 전기로 내에 설치된 지름 50mm의 qualtz 튜브 반응기에서 부식실험이 행하여졌다. 40$0^{\circ}C$부터 $700^{\circ}C$까지의 등은 조건에서 실험이 행하여졌고, 분위기 가스의 영향을 보기 위하여 H$_2$S 가스를 함유한 $N_2$(dry), $N_2$(saturation), $CO_2$(dry), 그리고 석탄가스 분위기에서 실험하였다. 부식 생성물을 파악하기 위하여 X-ray 회절기와 주사전자현미경 분석이 함께 이루어졌다. 1.7% H$_2$S, $600^{\circ}C$ 이하 온도 조건에서는 니켈계 내식강 중 Hastelloy X와 철계 내식강 중 SUS 310 등 고크롬 합금강이 IGCC 용 필터 소재 금속으로서 높은 내부식성을 나타내었다. 0.3%~4.99% 황화수소 농도 범위에서 황화수소 농도 변화에 따라서 SUS 310의 경우 3~237mg/d$m^2$.day, Inconel 600의 경우 4~660mg/d$m^2$.day로 부식속도는 크게 증가되었다. 50$0^{\circ}C$, 석탄가스 분위기에서 부식속도는 SUS 310은 45mg/d$m^2$.day, SUS 316은 110mg/d$m^2$.day, Inconel 600은 576mg/d$m^2$.day, 그리고 Hastelloy X 는 140mg/d$m^2$.day로서 합금강 시편 중 SUS 310 합금강이 가장 우수한 내식성을 나타내었다. 부식 표면에는 황화니켈, 황화철 피막이 형성되었다.

• Corrosion Science and Technology
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• v.10 no.6
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• pp.212-217
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• 2011

In this study, corrosion characteristics of TiN and ZrN film on the abutment screw by arc-ion plating were investigated using a potentiodynamic anodic polarization test in deaerated 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The surface morphologies of the coating layers before and after corrosion test were investigated by a field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) and a energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The surfaces of the TiN and ZrN coated abutment screws showed the smooth surfaces without mechanical defects like scratches which can be formed during the manufacturing process, compared with those of the non-coated abutment screw. The corrosion and passive current densities of TiN and ZrN coated abutment screws were lower than those of the non-coated abutment screw.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.17 no.4
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• pp.393-401
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• 1997

Commercial flake graphite cast iron substrate was coated with titanium powder by low pressure plasma spraying and was irradiated with a $CO_2$ laser to produce the wear resistant composite layer. From the experimental results of this study, it was possible to composite TiC particles on the surface layer by direct reaction between carbon existed in the cast iron matrix and titanium with thermal sprayed coating by remelting and alloying them using laser irradiation. The cooling rate of laser remelted cast iron substrate without titanium coating was about $1{\times}10^4$ K/s to $1{\times}10^5$ K/s in the order under the condition used in this study. The microstructure of alloyed layer consisted of three zones, that is, TiC particule crystallized zone (MHV $400{\sim}500$), the mixed zone of TiC particule+ledebulite (MHV $650{\sim}900$) and the ledebulite zone (MHV $500{\sim}700$). TiC particules were crystallized as a typical dendritic morphology. The secondary TiC dendrite arms were grown to the polygonized shape and were necking. And then the separated arms became cubic crystal of TiC at the slowly solidified zone. But in the rapidly solidified zone of fusion boundry, the fine granular TiC particules were grouped like grape.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.78-86
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• 2019

Aluminum, which is a metal fuel contained in the composite solid propellant, is not ignited and burned on the combustion surface by the oxide film, and it partially melts and coalesces with surrounding aluminum particles. For the evaluation and design of the propellant performance, modeling was performed to predict the size and distribution of agglomerated particles, and the size and distribution of agglomerates were compared and verified through experiment. The predicted values showed the tendency to decrease with pressure as in the experiment, but the error increased as the pressure increased. The agglomerated particle distribution graph showed a difference in the volume fraction although the diameter at the peak was the same.

• Corrosion Science and Technology
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• v.20 no.3
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• pp.152-157
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• 2021

Stainless steel is a metal that does not generate rust. Due to its excellent workability, economic feasibility, and corrosion resistance, it is used in various industrial fields such as ships, piping, nuclear power, and machinery. However, stainless steel is vulnerable to corrosion in harsh environments. To solve this problem, its corrosion resistance could be improved by electrochemically forming an anodized film on its surface. In this study, 316L stainless steel was anodized at room temperature with ethylene glycol-based 0.1 M NH₄F and 0.1M H₂O electrolyte to adjust the thickness of the oxide film using different anodic oxidation voltages (30 V, 50 V, and 70 V) with time control. The anodic oxidation experiment was performed by increasing the time from 1 hour to 7 hours at 2-hour intervals. Corrosion resistance according to the thickness of the anodic oxide film was observed. Electrochemical corrosion behavior of oxide films was investigated through polarization experiments.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.34 no.1
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• pp.68-72
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• 2021

Aluminum is a lightweight metal and has excellent properties with regard to conductivity, workability, and strength. It has been used in various industries owing to its economic benefits. To improve upon the mechanical properties and processability by adding various alloying elements to aluminum, improving the corrosion resistance and heat resistance by electrochemically forming a porous anodic film having a thickness and hardness on the surface of the aluminum alloy is crucial. In this study, the aluminum 6061 alloy was controlled by an anodization process in a 0.3M oxalic acid electrolyte at room temperature to investigate the oxide film parameters such as porosity and thickness depending on the modulating applied voltage and time. The anodizing experiment was performed by increasing the time from 1 h to 9 h at 2-h intervals at applied voltages of 50 V and 60 V.

• Corrosion Science and Technology
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• v.21 no.6
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• pp.487-494
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• 2022

Anodizing is a typical electrochemical surface treatment method that can improve the corrosion and insulating properties of aluminum alloys. The anodization process can obtain a dense structure. It can be used to artificially grow the thickness of an anodization film. Aluminum 3003 alloy used in this study is the most commonly used alloy for batteries due to its high strength and excellent formability as well as its weldability and corrosion resistance. Aluminum 3003 alloy was anodized at 0 ℃ with 0.3 M oxalic acid at 20 V, 40 V, or 60 V for 1 hour, 6 hours, or 12 hours. As a result of analyzing the composition of each specimen with an Energy Dispersive Spectrometer (EDS), aluminum was converted into an oxide film. The thickness of the formed anodization film increased when the applied voltage and anodization time increased. High corrosion potential values and low corrosion current density values were observed for the thickest oxide layer. The anodization film formed by anodization acted as a protective layer. The electrical resistance increased as the applied voltage and anodization time increased.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.66-66
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• 2010

국내 화력발전의 $CO_2$배출량을 크게 줄이고, 친환경, 그린 화력발전시스템을 위한 가장 효과적인 수단은 발전효율을 획기적으로 증대시키는 것이기 때문에 이를 목표로 한 기술개발은 경제적으로나 산업적으로 파급효과가 매우 크다. 발전효율 증대를 위한 핵심기술은 증기터빈의 성능향상이다. 현재 일본, 미국, EU 등 각국이 가장 관심을 가지고 기술개발에 심혈을 쏟고 있는 초내열, 내식 합금소재는 $700^{\circ}C$이상에서 기계적 성능을 보장할 수 있는 Ni기 합금개발이고, 현재까지 상당한 기술수준에 이르고 있는 것으로 파악되고 있다. 국내의 경우는 관련기술개발을 위해 연구가 진행되고 있으나, 기술적으로 아직 미흡한 수준이다. Ni기 초내열, 내식합금을 개발해서 그것을 화력발전용 증기터빈 부품, 특히 초내열합금 용접형 터빈로터 소재로 이용하기 위해서는 체계적이고 실용적인 연구를 통하여 용접형로타의 내구성과 신뢰성이 보장되는 최적 수준의 접합기술 개발이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구는 선행연구로 $700^{\circ}C$이상 초내열/내식 Ni기 합금소재의 용접기술 개발을 위한 후보 소재 Alloy 617의 동종재료 용접 기술 개발을 목표로 한다. 본 연구는 Alloy617 12.6t 맞대기 이음으로 U그루브 내로갭 TIG용접을 하였다. 1pass 1layer 방식으로 총 8pass 8layer로 용접하였다. 전류 및 용접속도는 동일하게 두고 실드가스를 Ar 또는 Ar-$H_2$ 가스로 변경하여 시험하였다. Ar가스 TIG용접은 비드표면에 산화스케일이 생기고, 비드면이 거칠며 전체적으로 산화되었다. 반면에 Ar-$H_2$가스 TIG용접은 비드표면에 산화스케일이 없으며 표면이 미려하고 산화되지 않았다. 실드가스에 수소가스 첨가시 환원성가스로 역할을 하게 되고 이에 따라 용융지 표면에 산화피막을 제거하여 용접비드를 청정하게 하는 효과를 가진다.