• 대한금속재료학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.129-137
• /
• 2009

Corrosion behaviors of TiN coated dental casting alloys have been researched by using various electrochemical methods. Three casting alloys (Alloy 1: 63Co-27Cr-5.5Mo, Alloy 2: 63Ni-16Cr-5Mo, Alloy 3: 63Co-30Cr-5Mo) were prepared for fabricating partial denture frameworks with various casting methods; centrifugal casting(CF), high frequency induction casting(HFI) and vacuum pressure casting(VP). The specimens were coated with TiN film by RF-magnetron sputtering method. The corrosion behaviors were investigated using potentiostat (EG&G Co, 263A. USA) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The corrosion morphologies were analyzed using FE-SEM and EDX. Alloy 1 and Alloy 2 showed the ${\alpha}-Co$ and ${\varepsilon}-Co$ phase on the matrix, and it was disappeared in case of TiN coated Alloy 1 and 2. In the Alloy 3, $Ni_2Cr$ second phases were appeared at matrix. Corrosion potentials of TiN coated alloy were higher than that of non-coated alloy, but current density at passive region of TiN coated alloy was lower than that of non-coated alloy. Pitting corrosion resistances were increased in the order of centrifugal casting, high frequency induction casting and vacuum pressure casting method from cyclic potentiodynamic polarization test.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
• /
• pp.62-62
• /
• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.

• 한국주조공학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.221-223
• /
• 2007

공구강은 C, Cr, V, Mo, W, Co 및 Si 과 같은 첨가원소를 함유한 복잡한 철계 합금으로 주요 특성인 경도, 부식저항성, 열 연화저항성 그리고 인성의 요구수준에 따라 화학성분이 결정된다. 본 연구에서는 1.0C, 0.2Mn, 3.8Cr, 1.5W, 8.5Co, 9.2Mo, 1.0V 조성의 M42 공구강의 미세조직과 열간가공성에 미치는 Si 함량의 효과를 체계적으로 조사하였다. 진공유도용해를 이용하여 Si 함량을 중량비로 0.33 에서 1.7% 까지 변화시켜 $140{\times}140{\times}330\;mm^{3}$ 크기의 잉곳으로 제조하였다. 이렇게 제조한 잉곳들은 $1150^{\circ}C$에서 1.5시간 동안 용체화처리한 후 노냉하였고, 이어 $1180^{\circ}C$에서 15mm 두께의 판재로 열간압연하였다. 공정 탄화물의 형상 및 분해 거동을 중심으로 미세조직을 관찰한 결과 Si 함량이 증가함에 따라 분해속도가 느려지는 것을 알 수 있었고 이로 인해 열간성형성이 급격히 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.418-424
• /
• 2017

마그네슘은 다른 금속들에 비해 비강도가 높으며, 우수한 진동 흡수능, 전자파 차폐성 등으로 산업 전반에 많이 활용되고 있다. 예를 들면, 자동차 시트 프레임, 실린더 헤드 등 자동차 부품으로도 사용되며 노트북 케이스, 핸드폰 케이스 등의 전자제품에도 널리 사용되고 있다. 또한 신체의 뼈가 금이 가거나 부서졌을 경우, 그 손상된 뼈의 치료를 보조하기 위해 사용되는 골 접합용 임플란트 재료로 각광받고 있다. 현재 임플란트 재료로는 Ti alloy, Stainless steel, Co-Cr-Mo alloy등이 사용되어 지고, Mg 합금은 연구단계에 머물러 있다. 현재 골접합용 임플란트 재료의 문제점으로는 한번 접합 수술 후에 회복이 되면 이것을 제거하기 위한 수술을 또 해야 한다는 점이 있다. 하지만 마그네슘은 현재 재료와 비교하여 충분한 강도를 실현 할 수 있으며, 일정시간 후 자체적으로 분해되고 인체에 무해한 원소기 때문에 연구가 진행되고 있다. 그러나 순수 Mg으로는 충분한 강도와 내식성을 가질 수 없기 때문에 합금원소를 첨가하여 Mg 합금을 설계한다. 본 논문에서는 마그네슘에 인체에 무해한 Ca, Zn를 첨가하여 합금을 설계하였고, 추가적으로 강도와 내식성을 향상시키기 위해서 Grain refiner로서 Sr을 소량 첨가하여 최종 합금을 설계하였다. Sr은 방사선 원소는 인체에 유해하지만, 그 외 천연 Sr 원소는 인체에 무해하다. 이렇게 제조된 합금을 광학현미경, 주사전자현미경을 통해 미세조직분석을 수행하고, 인장시험, 동전위 분극 시험, 침지시험을 통해 기계적 특성 및 부식특성을 평가하였다. 결론적으로, Sr 첨가에 의해 조직이 미세해졌으며, 기계적 특성 및 내식성이 향성된 것을 확인 할 수 있었다.

• 열처리공학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.279-284
• /
• 2017

Mechanical properties of titanium alloy can be improved by controlling microstructure through heat treatment. In this study, Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr metastable beta titanium alloy, was controlled for excellent mechanical property and sound formability through various high temperature heat treatment and aging conditions and the optimum heat treatment conditions were determined. The specimens were heat-treated at $950^{\circ}C$, followed by various aging treatments from $430^{\circ}C$ to $500^{\circ}C$ for 1 to 24 h. As aging temperature and holding time increased, hardness increased by ${\beta}^{\prime}$ phase formation and precipitation of secondary ${\alpha}$ phase in ${\beta}$ matrix. However, the optimum aging temperature and holding time for mechanical properties were at $450{\sim}470^{\circ}C$ for 8~16 hr. Hardness values of the specimen aged at $450^{\circ}C$ for 8 h were found to be the highest. These results can be effectively applied to fabrication of spring with better formability and mechanical property.

• 소성∙가공
• /
• 제31권5호
• /
• pp.273-280
• /
• 2022

Although the mechanical properties of high-entropy alloys depend on the annealing conditions, limited works were established to investigate the annealing effect on the mechanical properties of Mo-added high-entropy alloys. Therefore, in the present work, the annealing effects on the microstructural evolution and mechanical properties of Mo-added high-entropy alloy were investigated. As a result, incomplete recrystallization from the limited annealing time not only suppresses deformation-induced phase transformation during cryogenic tensile test but also induces a deformation instability that results into the ductility reduction compare with the fully recrystallized sample. This result represents adjustment of annealing time is useful to control both transformation-induce plasticity and deformation instability of high-entropy alloys, and this can be applied to control the mechanical properties of metallic alloys by combining pre-straining and subsequent annealing.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.214-225
• /
• 2000

The purpose of this study was to investigate the effects of investing conditions on the marginal discrepancy of conical telescope outer crown with Co-Cr-Ti alloy(Dentitan) and to compare the marginal discrepancy and the retention force of outer crowns using different pattern materials(plastic foil, casting wax, pattern resin). To evaluate the effects of investing conditions on the marginal discrepancy, patterns with plastic foil were invested under three different liquid/powder ratio conditions using phosphate bonded investment(Univest-nonprecious): standard, 10% decreased and 10% increased. At each liquid/powder ratio condition, metal ring was lined with single or double layers of ceramic ring liner. The marginal discrepancy of outer crown at different investing conditions was measured by ${\times}100$ compact measuring microscope(STM5, Olympus, Japan). For measurement of the marginal discrepancy and the retention force of outer crown using different pattern materials, the investing condition of 10% decreased liquid/powder ratio and double layers of ring liner was selected because this investing condition resulted in the best fit of outer crown. Marginal discrepancy was measured in the same way above and retention force on universal testing machine. Under the conditions of this study, the following conclusions were drawn: 1. The thickness of ring liner had more influence on the marginal discrepancy of outer crown than the liquid/powder ratio, and the acceptable marginal fitness could not be expected at the investing condition directed by investment manufacturer 2. There were no differences in the marginal discrepancy of outer crown among three different pattern materials(P>0.05). 3. Casting wax showed the greatest retention force(1640g) of outer crown, followed by pattern resin(1110g), plastic foil(820g). However, there was no significant difference between plastic foil and pattern resin(P>0.05). 4. Plastic foil showed the least variation in marginal discrepancy and retention force.

• 자원리싸이클링
• /
• 제27권4호
• /
• pp.16-22
• /
• 2018

Inconel713C에는 Ni 70 wt.%, Cr 11 ~ 14 wt.%, Al 5 ~ 6 wt.% 및 Mo 4 wt.% 가량 함유되어 있다. 본 연구에서는 Inconel713C 모사용액으로부터 Mo을 회수하고자 용매추출공정을 이용하여 Mo 분리 추출하는 기초연구를 수행하였다. 실험변수로는 추출제의 종류 및 농도, 침출액의 평형 pH, $H_2SO_4$의 농도 및 불순물의 영향 실험을 수행하여 Mo을 회수하는 최적조건을 조사하였다. 음이온 추출제인 Alalmine336은 평형 pH 1 이상에서 99% 추출되고, 양이온 추출제인 Cyanex272는 96%의 추출률을 나타내어 Alamine336의 Mo 추출률이 우수하다. 또한 수상의 평형 pH가 1~4인 조건에서 Mo의 회수율은 Alamine336이 Cynex272 보다 높게 나타났다. 본 연구의 경우 용매추출공정을 이용한 Mo 회수의 최적조건은 평형 pH 1, Alalmine336 1 wt.%, 황산의 활성화 처리 농도는 1 : 0.5이었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
• /
• pp.42-42
• /
• 2009

마찰교반접합 (Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면 툴과 재료사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 온도가 상승하게 되어 재료는 연화되고, 이러한 재료 내부에서 회전하는 툴이 이동하게 되면 재료 내부는 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적으며 또한 접합 후 접합부에서의 변형이 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가진 마찰교반접합은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 그리고 동 합금과 같은 저 융점 비철재료에 많은 연구와 적용 사례들이 있어왔다. 하지만 최근에는 일반 탄소강, 연강, 오스테나이트계 스테인리스강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 고융점 재료에도 연구 및 적용이 진행되고 있는 추세이다. 페라이트계 스테인리스강은 가격이 비싼 Ni을 함유하지 않아 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 강재의 가격은 낮으면서도 고온특성 및 내식성이 우수하여 건축용, 자동차 배기계용으로 널리 사용되고 있다. 하지만 이런 장점을 가진 페라이트계 스테인리스강을 기존의 용융 용접 법으로 접합 시 용접부 및 열영향부에서의 결정립의 조대화로 인한 인성 및 연성이 저하되며, 특히 예민화된 열영향부 입계 내에 Cr 탄화물이 석출되어 입계주변에 Cr 결핍 층을 형성되어 입계부식이 발생되는 문제점이 발생된다. 본 연구에서는 마찰교반접합을 이용하여 두께 3mm의 409 스테인리스강에 대해 맞대기 접합을 실시하였다. 접합 변수를 툴의 재료 (WC-12wt%Co, $Si_3N_4$)로 하여 접합을 실시하였고 접합 후 외관상태 점검, 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였으며 황산-황산동 부식 시험을 실시하여 접합부의 부식 특성을 평가하였다.

• 소성∙가공
• /
• 제24권1호
• /
• pp.44-51
• /
• 2015

The current study seeks to examine the effects of V and C additions on the mechanical and low thermal expansion properties of a high strength invar base alloy. The base alloy (Fe-36%Ni-0.9%Co-2.75%Mo-0.7Cr-0.23Mn-0.17Si-0.3%C, wt.%) contains $Mo_2C$ carbides, which form as the main precipitate. In contrast, alloys with additions of 0.4%V+0.3%C (alloy A) or 0.4%V+0.45%C (alloy B) contain $Mo_2C$+[V, Mo]C carbides. The average thermal expansion coefficients of these high strength invar based alloys were measured in the range of $5.16{\sim}5.43{\mu}m/m{\cdot}^{\circ}C$ for temperatures of $15{\sim}230^{\circ}C$. Moreover, alloy B showed lower thermal expansion coefficient than the other alloys in this temperature range. For the mechanical properties, the [V, Mo]C improved hardness and strengths(Y.S. and T.S.) of the high strength invar base alloy. T.S.(tensile strength) and Y.S.(yield strength) of hot forged alloy B specimen were measured at 844.6MPa and 518.0MPa, respectively. The tensile fractography of alloy B exhibited a ductile transgranular fracture mode and voids were initiated between the [V, Mo]C particles and the matrix. Superior properties of high strength and low thermal expansion coefficient can be obtained by [V, Mo]C precipitation in alloy B with the addition of 0.4%V and 0.45%C.