• Journal of Korea Foundry Society
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• v.27 no.6
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• pp.250-254
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• 2007

3원계 Al-Nb-Zr의 용응 합금을 스프렛 ?봬?(splat-quenching) 방법을 이용하여 급속냉각응고 한 후, 응고된 시편을 698K에서 200시간까지 열처리하여 상전이를 연구하였다. 급속응고 및 열처리된 시편의 미세구조는 X-선 회절 및 투과전자 현미경으로 분석하였다. Al-1.95Nb-0.65Zr, Al-1.3Nb-1.3Zr, 및 Al-0.65Nb-1.95Zr (at%) 3원 합금계를 연구하였다. 각 합금의 조성은 Vegard's 법칙을 적용하여 Al(${\alpha}$)의 기지조직과 $L1_2-Al_3(Nb,Zr)$의 석출상들이 정합을 이루도록 선택되었다. 급속응고된 후 각 합금은 과고용된 Al(${\alpha}$)의 고용상을 형성하였다. Al-1.3Nb-1.3Zr, 및 Al-0.65Nb-1.95Zr의 급속응고된 상태의 시편을 698K에서 열처리하여 알루미늄 기지와 정합의 계면을 갖는 $L1_2-Al_3(Nb_{0.5}Zr_{0.5})$와 $L1_2-Al_3(Nb_{0.25}Zr_{0.75})$의 상을 각각 석출하였다. 반면 Al-1.95Nb-0.65Zr 합금은 평형상인 $D0_{22}-Al_3(Nb_{0.75}Zr_{0.25})$ 상을 석출하였다. 준안정상의 정합 $Al_3(Nb,Zr)$ 미세 분산상 석출은 입자의 조대화를 억제하고 재료의 고온 강도를 증가될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1244-1247
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• 2004

본 연구에서는 송전선용 내열 Al합금인 Al-Zr합금의 내열성과 도전율을 동시에 향상시키기 위해 제 3원소(Mm(misch metal), Ag, Be)를 첨가하고 이것에 의한 물성변화를 공정별로 추적분석 하였다. 본 연구에 의해 측정된 주요 물성은 공정에 따른 미세조직 변화와 경도 및 도전율 둥이 측정, 조사되었다. 연구결과, Mm첨가에 의해 주조조직은 미세화 되었으며 경도와 도전율은 향상되었다. Be첨가에 의해서는 급냉 후 주조조직이 조대화 하였고 주조상태에서 이미 60%IACS에 근접하는 우수한 도전율을 나타내었다. 또한 주조 후 열처리 과정에서 주조조직의 분해는 촉진되었으며 시효석출과정에서는 $Al_3Zr$상의 석출은 억제되었다. 그러나 Al-Zr합금에 대한 Ag의 첨가는 경도와 도전율 모두에서 큰 영향을 주지 않는 것으로 판단되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.8
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• pp.945-952
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• 1995

The effect of Zr content on the thermal stability of mechanically alloyed Al-8wt.% (Ti+Zr) alloys was investigated. As the Zr to Ti addition ratio increased the decrease of hardness due to the long time exposure at high temperature reduced so that the thermal stability of the alloy was improved. From the TEM work it was found that the coarsening of precipitates was responsible for the decrease of hardness and the coarsening of precipitates could be suppressed by the addition of Zr, XRD, SAD and EDS analyses confirmed that these precipitates were consisted of DO$\sub$22/, and DO$\sub$23/ type Al$_3$(Ti+Zr) ternary in termetallic compounds. Especially for the DO$\sub$23/ Al$_3$(Ti+Zr), the lattice parameter changed toward the smaller lattice mismatch between the precipitate and Al matrix as the Zr content increased. Therefore, it was considered that the improvement of thermal stability of Al-8wt.% (Ti+Zr) alloys was due to the formation of the ternary Al$_3$( Ti + Zr) intermetallic compounds.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.7
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• pp.499-504
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• 2000

Recently there have been many investigations on the synthesis and properties of transition metal trialuminides based on Ti, Zr, V, Nb and Ta for use aircraft structure materials in an elevated environment. The effect of Zr additions on the formation behaviour of Al-Nb alloy was investigated. Al-1.3at.%(Nb+Zr) alloys with different Nb to Zr atomic 1:3, 1:1 and 3:1 were prepared by mechanical alloying(MA). The morphological changes and microstructural evolution of Al-Nb-Zr powders during MA were investigated by SEM, XRD and TEM. The intermetallic compound phase of $Nb_2Al\; and\; Al_3Zr_4$ was identified by X-ray diffraction. The intemetallic compound of $Al_3Zr,\; Al_3Nb$ and $Al_3Zr_4$ were formed by heat treatment for 1 hour at $500^{\circ}C$. The size of intermetallic compounds observed by TEM were approximately below 100nm, when they were heat treated after mechanically alloying for 30 hours.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.6
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• pp.403-408
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• 2000

The Al-Cr-Zr composite metal powders were prepared by mechanical alloying and consolidated by vacuum hot pressing. The microstructural characteristics and the thermal stability of the MA Al-Cr-Zr alloys were evaluated by means of microhardness measurement, XRD and TEM in order to develop high temperature, high strength aluminum alloys. The mechanical alloying was conducted in attritor with 300rpm for 20 hours. The density of the vacuum hot pressed Al-Cr-Zr alloy reached at 97% of theoretical one. After exposing at $300^{\circ}C$ for 100 hours, there is almost no variation in hardness change of the MA alloys. Even after exposing at $ 500^{\circ}C$ for 100 hours, the hardness of the alloy was decreased within 6% of the initial value. The fine stable $Al_3Zr\;and\; Al_{13}Cr_2$ intermetallics were formed at the stage of consolidation and heat treatment in aluminum matrix. The good thermal stability of the MA Al-Cr-Zr alloy can ab attributed to the role of the dispersoids, inhibiting grain growth of nanocrystalline, and the final grain size after heat treatment was less than 150nm.

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.3
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• pp.193-201
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• 2004

1960년 Au-Si계 합금에서 처음으로 비정질상이 급속 응고법에 의해 보고된 이래/sup 1)/ 지난 40년 간 많은 합금계에서 비정질상이 보고되어졌다. 대표적으로 Fe-, Ni-, Co기 합금 등 많은 합금계에서 비정질상이 보고되었으나, 비정질상의 형성을 위해서는 약 105 K/s이상의 높은 냉각속도를 필요로 하였다. 1980년대 수백 K/s의 낮은 냉각속도 하에서도 비정질상이 형성될 수 있는 다원계 합금(multi-component alloy)이 Mg-Ln-(Ni, Cu, Zn), Ln-Al-TM 합금에서 보고되어 졌으나 많은 관심을 받지 못하다가 1993년 Zr-Ti-Ni-Cu-Be 합금에서 수 ㎝ 크기의 비정질합금 제조가 보고되면서 전 세계적으로 많은 관심을 받게 되었다. Zr-Ti-Ni-Cu-Be계 벌크 비정질 합금이 보고된 후 Zr-(Nb,Pd)-Al-TM, Pd-Cu-Ni-P, Fe-Co-Zr-Mo-W-B, Ti-Zr-Ni-Cu-Sn등 여러 합금계에서 벌크 비정질 합금이 보고되었다. (중략)

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.5
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• pp.29-35
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• 1994

The microstructual refinement process of Al-5Cr-2Zr alloys mechanical alloying 30h can be divided in five stages ; initial stage, welding predomminance stage, spherical partical formation stage, convolution welding predominance stage, and steady state. The rate of structural of aluminium splats was roughly logarithmic with processing time ; ${\in}$=k/0.78 ln(1+0.0028t). The age hardening in rapidly solidified Al-5Cr-2Zr alloys is ascribed to the coherency and dispersion hardening. Coherency hardening is occurred by matastable cubic Al3Zr precipitates in Al-Cr-Zr alloys. Dispersion hardening after mechanical alloying is attributed to the finely-dispersed $Al_2O_3$ and $Al_4C_3$ in Al-5Cr-2Zr alloys.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.502-502
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• 2011

기존 연구에서는 단일 타겟으로부터 증착된 코팅층 내에 다상으로 이루어진 나노 복합구조를 형성하기 위하여, 나노 합금분말을 방전플라즈마 소결법 등으로 급속 소결하여 타겟을 제조하는 방법이 고려되어 왔다. 반면, 비정질 재료가 우수한 비정질 형성능을 가지는 경우 주조 방법에 의해서도 타겟 제조가 가능하며, 특히 최근 들어 금속 비정질 합금에서 합금의 주요 구성 원소들이 양의 혼합열을 가지는 경우, 액상 또는 과냉각 액상에서 상분리 현상이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 사실에 기초하면, 우수한 비정질 형성능을 가지는 합금 시스템에 합금 구성 원소와 양의 혼합열 관계를 갖는 원소를 첨가함으로써, 비정질 기지 내에 화학적 불균일성을 유도하여 다상으로 이루어진 복합 구조를 형성시키는 것이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 합금 설계법을 이용하여, 비정질 기지 내에 존재할 수 있는 불균일성 정도를 합금 조성과 주조 조건의 변화를 통하여 나노 크기에서 원자 크기까지 조절하고, 이에 따른 재료 특성과의 상관관계를 밝히고자 하였다. 이를 위하여 우수한 비정질 형성능을 가지는 Cu-(Zr, Hf)-Al 벌크 비정질 합금계에서 (Zr, Hf)과 (Y, Gd)간의 양의 혼합열 관계에 주목하여 Cu-(Zr, Hf)-(Y, Gd)-Al 벌크 비정질 형성 합금계를 설계하였으며, 이 합금계 내에서 조성과 냉각속도의 조절에 따라 나타나는 불균일성의 정도와 특성변화의 영향을 체계적으로 고찰하였다. 결과로서, Cu-(Zr, Hf)-Al 합금계에서 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 15 at.% 이상 치환한 경우, Cu-(Zr, Hf)-rich 와 Cu-(Y, Gd)-rich 비정질상으로 이상분리가 일어났으며, 이렇게 생성된 비정질-비정질 복합재는 응력 하에서 소성 변형을 거의 보이지 않았다. 반면, 5 at.% 이하로 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 치환한 경우에는 비정질 기지에 SAXS 혹은 WAXS로 확인 가능한 원자 크기의 불균일성이 나타났으며, 이 경우 비정질 합금의 점성 유동의 변화를 통해 합금의 연신 특성이 향상되었다. 특히, 본 연구에서는 비정질 기지내 불균일 제어를 통한 기계적 특성 향상을 위해서 조성 제어뿐 아니라 동역학적인 요소를 고려한 냉각속도 조절을 통한 원자단위 불균일성의 최적화가 필요함을 규명하였다. 이러한 연구 결과는 분말화 및 소결 과정을 배제하고 제조된 단일 타겟을 통해 코팅층에 다수의 합금원소를 혼합하고 나노/원자 스케일의 복합구조 형성 및 고집적화가 가능한, 타겟 모물질 설계의 새로운 방향을 제시함으로써 다기능성 복합소재 코팅층의 연구에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.5
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• pp.345-353
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• 2001

The present study was carried out to investigate the effect of zirconium addition to $Al_3$Nb intermetallic on the crystal structural modification and microstructural characterization of $Al_3$Nb intermetallic. Elemental Al, Nb, Zr powders and arc melted $Al_3$Nb and $Al_3$Zr intermetallic mixed powders were used as starting materials. MA was carried out in an attritor rotated with 300 rpm for 20 hours. The behavior of MA between two starting materials was some-what different in which the value of internal strain of the elemental powders was higher than that of the intermetallic powder. The intermetallic powder was much more disintegrated during the MA processing. In the case of the elemental powders, AlNb$_2$ phase were transformed to Al(Nb.Zr)$_2$ as a result of ternary addition of Zr element. With the successive heat treatment at 873K for 2 hours, the Al(Nb.Zr)$_2$ phase was transformed to more stable $Al_3$(Nb.Zr) phase. This transformation was clearly confirmed by the identification of X-ray peak position shift. On the other hand, in the carte of the intermetallic powder, there was no evidence of phase transformation to other ternary intermetallic compounds or amorphous phases, even in the case of additional heat treatment. However, nano-sized intermetallic with $Al_3$Nb and $Al_3$Zr were just well distributed instead of phase transformation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2002.05a
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• pp.78-78
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• 2002