• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.119.2-119.2
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• 2017

무전해 니켈도금은 전기 공급 없이 환원재의 화학반응에 의해 도금이 진행되며, 복잡한 형상의 제품에도 균일한 도금 층을 형성시킬 수 있어 널리 적용되는 기술이다. 특히, 전기 니켈도금 층에 비해 무전해 니켈도금 층의 내식성과 내마모성이 우수하여 산업현장에서 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 해양환경에서 빠른 유속 변화에 의해 발생되는 캐비테이션-침식 방지를 위한 무전해 니켈도금의 적용은 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 회주철의 캐비테이션-침식 방지를 위해 최적의 무전해 니켈도금 조건을 규명하고, 그 캐비테이션 저항성을 평가하고자 하였다. 무전해 니켈코팅을 위한 모재는 gray cast iron (FC250)을 $19.5mm{\times}19.5mm{\times}5mm$의 크기로 제작하였다. 회주철의 인장강도는 $330N/mm^2$이며, 그 성분 조성(wt.%)은 3.23 C, 1.64 Si, 0.84 Mn, 0.016 P, 0.013 S 그리고 나머지는 Fe이다. 시험편은 SiC 페이퍼 grit #1200까지 연마하였으며, 시험편의 표면 거칠기(centre line average, Ra)는 $1.6-2.1{\mu}m$ 범위 내로 제작하였다. 연마된 시험편은 증류수(distilled water) 세척 후 hot air로 건조하였다. 무전해 도금 전 시험편은 탈지를 위해 아세톤 용액(room temperature, RT)에서 3분간 초음파 세척하고, $90^{\circ}C$의 알카리 수용액으로 5분간 세척하였다. 그리고 표면활성화를 위한 산세척(acid pickling)은 5% sulfuric acid 용액에서 30초 동안 실시하였다. 무전해 Ni-P(electroless nickel, EN) 도금 전과 모든 과정마다 증류수로 시험편을 철저하게 세척하였다. EN 도금을 위한 도금욕(the bath)은 기존 문헌 연구를 통해 조성성분, 도금조건 및 변수들(the parameters)의 적절한 범위를 결정하였다. 도금조로 500mL 비커를 사용하였으며, 모든 시험편은 2시간 동안 EN deposition을 실시하였다. 캐비테이션 실험 결과 EN 도금의 표면경도가 증가함에 따라 캐비테이션 저항성도 현저하게 향상되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.8
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• pp.721-728
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• 2017

High-grade gray cast iron (HCI350) was prepared by adding Cr, Mo and Cu to the gray cast iron (GC300). Their microstructure, mechanical properties and fatigue strength were studied. Cast iron was made from round bar and plate-type castings, and was cut and polished to measure the percentage of each microstructure. The size of flake graphite decreased due to additives, while the structure of high density pearlite increased in volume percentage improving the tensile strength and fatigue strength. Based on the fatigue life data obtained from the fatigue test results, the probability - stress - life (P-S-N) curve was calculated using the 2-parameter Weibull distribution to which the maximum likelihood method was applied. The P-S-N curve showed that the fatigue strength of HCI350 was significantly improved and the dispersion of life data was lower than that of GC300. However, the fatigue life according to fatigue stress alleviation increased further. Data for reliability life design was presented by quantitatively showing the allowable stress value for the required life cycle number using the calculated P-S-N curve.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2000.02a
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• pp.266-271
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• 2000

• Journal of Conservation Science
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• v.28 no.4
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• pp.367-376
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• 2012

The ironware production technology is a measure to fathom the society's level of development in time. To understand iron-manufacure methods in the past, various investigations on the fine structures and additions of ironware remains and Iron ingot have been conducted in a way of natural science. This study metallurgically reclassifies remains excavated in iron-manufacture remains located in Beokje, Goyang, which are thought to be in time of Goryeo Dynasty, and draws an inference from the element analysis on the iron-manufacture and smelting technology. Iron ingot samples with a cast iron structure are divided into those with a white cast iron structure and those with a grey cast iron rich in P. The P content of grey cast iron appeared to be the result of adding a flux agent like lime, iron ingot and carbon steel iron ingot with a cast iron structure excavated in the area is regarded as pig iron which was made without a refining process. In this study it seems that two methods of making ironware were used in the area; one is the method of making ironware by pouring cast iron to the casting, and the other is the method of making carbon steel through the refinement of pig iron. It appears that highly even steel structure of carbon steel and a small amount of MnS inclusion are very similar with that of the modern steel to which Mn is artificially added. Nevertheless, these data alone cannot be used to determine the source of Mn in the carbon steel of the excavated from the iron-manufacture remains, which raises the need for further studies on the source and the possibility of carbon steel via the iron-manufacture process of cast iron.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.18 no.4
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• pp.389-397
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• 1998

회주철 모재의 표면에 감압 플라즈마 용사법으로 실리콘 분말을 피복시킨 후 $CO_2$ 레이저를 이용하는 표면 합금화로 고온 내스케일성이 향상된 표면 개질층을 제조하였다. 실리콘의 표면 합금층에는 응집상의 흑연(chunky graphite)이 $Fe_5Si_3$로 구성된 망상의 화합물 기지속에 정출하는 조직특성을 보였다. 대기 분위기에서 18.0ks동안 열중량측정(TG)한 결과 실리콘 표면 합금층의 무게 증가율은 회주철 모재에 비하여 923K에서는 약 1/3, 1098K에서는 약 1/10을 나타내었다. 그리고 1098K에서 18.0ks동안 유지시킨 주철모재 시편에서 원래의 모재표면을 기준으로 다공성의 외부스케일과 편상흑연을 따라 생성된 내부스케일로 구성된 두께 $60{\sim}70\;{\mu}m$의 두꺼운 산화스케일이 생성되었으나, 실리콘의 표면 합금층에서는 두께 $3{\sim}5\;{\mu}m$의 치밀한 외부 산화스케일만이 생성되었다. 실리콘 합금층의 단면 미소경도값은 MHV $300{\sim}1100$으로 그 변동폭이 심하였으나, 진공분위기에서 열처리(1223K, 18.0ks)한 경우 미소경도값의 편차는 MHV $300{\sim}500$으로 개선되었다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.76-82
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• 2017

The cylinder liner of a diesel engine is commonly made of gray cast iron. However, this cylinder liner can be damaged by the cavitation phenomenon in wet conditions. This cavitation has remained an unsolved problem until now. In this study, the cause of cavitation corrosion due to antifreeze solution was examined using a scanning electron microscope (SEM) and a 3D microscope. The necessary data to prevent the damage caused by cavitation erosion and the corrosion of gray cast iron cylinder liner was obtained. Analysis determined that the gray iron structure consists of an ${\alpha}-matrix$, flake graphite, and steadite. Cavitation erosion was initiated in the coarse flake graphite and propagated into the steadite with pitting. Under repetitive reaction conditions, the ${\alpha}-matrix$ was partially separated from the gray cast iron. This study is expected to be used as the basic data for the prevention of gray cast iron cavitation erosion and corrosion by controlling the graphite and steadite phases.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.108-108
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• 2018

무전해 니켈도금 층은 마모, 마찰, 스크래치, tribology 등에 대한 내구성뿐만 아니라 내식성도 우수하여 산업현장에서 널리 적용되고 있다. 일반적으로 무전해 니켈도금 층의 내구성은 경도 값과 직접적인 상관관계를 가지며, 그 값은 약 $400-500H_V$ 정도이다. 이러한 무전해 도금 층에 대하여 약 $400^{\circ}C$에서 1시간 정도 열처리를 실시하면 경도 값은 약 $800-1000H_V$ 정도로 현저히 증가되고 내구성 역시 크게 향상시킬 수 있다. 그러나 해양환경에서 발생되는 캐비테이션 침식 부식에 대한 무전해 니켈도금 층의 열처리에 관한 연구는 거의 전무한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 회주철의 캐비테이션 침식 부식을 방지하기 위해 무전해 니켈도금 후 다양한 온도와 시간으로 열처리를 실시하여 도금 층의 캐비테이션 침식 부식 특성을 평가하고자 하였다. 무전해 니켈코팅을 위한 모재는 회주철(FC250)을 $19.5mm{\times}19.5mm{\times}5mm$의 크기로 가공하였다. 도금조로 500mL 비커를 사용하였으며, 모든 시험편은 2시간 동안 무전해 니켈도금을 실시하였다. 그리고 캐비테이션 실험은 ASTM G32 규정에 의거하여 천연해수 내 $30^{\circ}C$에서 $50{\mu}m$의 진폭으로 실시하였다. 그 결과 열처리 적용 시 EN 도금의 표면경도가 현저히 증가하여 캐비테이션 침식 부식 저항성이 상당히 개선되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.48-48
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• 2000

진공부품에 사용되고 있는 재료는 여러 가지 있으나 회주철품은 진동 감쇄 및 흡진성이 우수하여 소음 발생이 적고, 조직 중에 흑연이 존재하므로 주강에 비하여 자기윤활작용이 있으며, 말차계수가 적어 마찰면의 면입이 높은 경우에도 소손 등의 이상 마멸현상이 적어 진공펌프, 내연기관, 공작 기계등과 같이 강인성과 내마멸성을 요구하는 부품에 많이 이용되어 왔다, 이 회주철도 대별하면 여러 종류가 있고, 진공 펌프용 재질은 주로 회주철 중에 ASTM A형으로 도면에 명기되어 있다. 따라서 본 제품을 개발하는 과정중에 연속 주조법으로 제조된 ASTM형이 기존의 재료에 비하여 내기밀성, 내마면성, 내피로성 및 기계적 성질등이 우수함을 확인하여본 재질로 개발하였고, 시험한 연구 결과를 발표하고자 한다. 실험은 ASTM A형으로 주조하기 위하여 용해된 용탕을 사형 주형에서 GC200으로 주조하고, ASTM D형은 D사의 연속 주조기에서 직경 30mm로 주조하였다. 이와 같이 주조된 사료를 일정한 크기로 시험편을 만들어 인장 강도, 경도, 피로한도, 피로성, 절삭성, 내유압성, 소입성과 내마멸성을 시험하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.6 no.1
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• pp.27-35
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• 1986

The gating design of gray cast iron was programmed in a Personal computer. By this program, casting test was done. The results obtained are as follows. 1. Gating design that can calculate the velocity of metal flow and size in each gate section by knowing the loss coefficient caused by friction loss and bend loss was programmed. 2. In the test casting, the gating ratio was changed into 1.1:1.3:1, 1:2:2, 1:4:4. And sound casting, free of sand washing defect, was obtained at the velocity of 35.5cm/sec in ingate.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.29 no.6
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• pp.671-677
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• 2005

In internal combustion engines the usual material for the cylinder liner is because of its good wear resistance Apparently this wear resistance arises from the at iron to form a hard glazed surface when under sliding friction. When the cylinder liner wear limits, it shall be replace with new one according to the classification soci manufacturer's standards. However, adoption of alternative repairing method such a metalizing, thermo plastic deformation process became inevitable taking enormous cost renewal into consideration. In this paper. the material properties of cylinder liner of grey discussed on the basis of the results of experimental work of the thermo plastic deformation the worn out cylinder liner made of grey cast iron.