• 한국표면공학회지
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• 제40권6호
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• pp.279-282
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• 2007

Cr-Mo-Si-C-N coatings were deposited on steel and Si wafer by a hybrid system of AIP and sputtering techniques using Cr, Mo and Si target in $Ar/N_2/CH_4$ gaseous mixture. Instrumental analyses of XRD and XPS revealed that the Cr-Mo-Si-C-N coatings must be a composite consisting of fine(Cr, Mo and Si)(C and N) crystallites and amorphous $Si_3N_4$ and SiC. The hardness value of Cr-Mo-Si-C-N coatings significantly increased from 41 GPa of Cr-Mo-C-N coatings to about 53 GPa with Si content of 9.3 at.% due to the refinement of (Cr, Mo and Si)(C and N) crystallites and the composite microstructure characteristics. A systematic investigation of the microstructures and mechanical properties of Cr-Mo-Si-C-N coatings prepared with various Si contents is reported in this paper.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권8호
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• pp.835-842
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• 1999

본 연구에서는 Ag-Cu-Ti 와 Ag-Cu-In-Ti 를 사용하여 브레이징법으로 질화규소 간 접합체를 제작하고 $400^{\circ}C$와 $650^{\circ}C$에서 장시간(2000 h) 열처리 후 파괴 강도의 변화를 살펴보았다. 접합후 강도는 Ag-Cu-Ti 가 높게 나왔지만, 열처리 시간이 증가할수록 Ag-Cu-In-Ti 의 경우가 강도의 감소 정도가 작은 것으로 나타났다. 또한 고온 응용을 위해 개발된 새로운 접학 합금인 Au-Ni-Cr-Mo-Fe 계를 이용하여 질화 규소 간의 접합체를 제작하여 $650^{\circ}C$에서 100시간까지 장시간 열처리 하였다 접합 당시의 강도는 상용 접합 합금보다는 낮은 값을 보였지만, 열처리를 함에 따라 강도의 증가를 보였다 SUS316과의 접합시에는 중간재로 몰리브데늄 또는 구리를 사용하였으며 $400^{\circ}C$에서 1000시간 동안 열처리하였다. 강도는 몰리브데늄을 사용한 경우가 높게 나왔지만, 접합체의 형성이 어렵다는 단점이 있었다. 산화 실험에서는 Ti가 첨가된 접합 합금인 Ag-Cu-Ti 의 경우가 첨가되지 않은 Ag-Cu의 경우보다 산화가 잘 일어나며, 인듐을 첨가한 Ag-Cu-In-Ti 의 경우는 산화 억제의 효과가 나타났다. 전반적으로 In을 포함한 접합 합금이 고온 신뢰도 면에서 우수한 것으로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.141-149
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• 1998

$Si_3N_4$상에 PECVD법으로 W박막을 증착하였다. 기판온도와 소스가스의 유량비가 텅 스텐 박막에 미치는 영향을 조사하였다. $150^{\circ}C$~$250^{\circ}C$의 온도 범위 내에서 텅스텐 박막의 증착은 표면반응에 의하여 제한 되었으며, 기판온도와 $SiH_4/WF_6$ 유량비 변화에 따라 150~ 530$\AA$/min의 증착률과 스트레스에 영향을 주었고, 특히 과도한 Si3N4가스는 W박막의 구조, 화학적 결합, 스트레스등을 급격히 변화시켰다. TiN, Ti, Mo, NiCr, Al 등 여러 가지 부착층 상의 텅스텐 박막을 증착시킨 결과, Al이 가장 좋은 부착특성을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제23권5호
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• pp.397-401
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• 2016

A lean alloy is defined as a low alloy steel with a minimum amount of the alloying element that maintains the characteristics of the sintered alloy. It is well known that the addition of elements such as Cr, P, Si, or Mn improves the mechanical characteristics of the alloy, but decreases the sinterability. The mother alloy is used to avoid an oxidation reaction with the alloying elements of Cr, P, Si or Mn. The purpose of this study is to determine the change in the mechanical properties of Fe-P-Mo and Fe-P-Mn alloys as a result of the addition of Si. In this article, the Fe-P-Mo and Fe-P-Mn alloys to which Si is added are compacted at $7.0g/cm^3$ and then sintered in $H_2-N_2$ at $1120^{\circ}C$. The P around the macropores and large grains reduces due to the formation of $SiO_2$ as the Si content increases. This is caused by the increase in strength owing to reducing intergranular fracture by suppressing the reaction with oxygen.

• 한국표면공학회지
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• 제31권6호
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• pp.334-344
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• 1998

Yew coating pmccss t.o form a surface layer ol CrN phasc on mild steel (A81 1020!, AlSI Hi3, 1Cr-0.5Mo steel (ASTM A213 and Nickrl-base superalloy (Inconel 718) was developed. Surlaces of various alloys t,n.ateii by chromizing for the formation ol Cr diffusion layer was subsequently trcaled by plasma nitriding in order t.o form the hard CrS coating layer on the surfaces. This duplex plasma surface tri-atments of chromizing and plasma nitriding have induced a lormation of a duplex-lrcated surfacr hyer of approximat~ls 70-80 $\mu\textrm{m}$thickncss with a iargcly improved microiiardnrss up to approxiniateW 1500Hv(50gf). The main cause for the lage improvment in the surface hardncss is altribilted to [.he fact that CrN and $Fe_xN$ phases are created successfully by ccliromizins and plasma nilriding treatment. High tenipera1,urc wear resislance of the duplex-treated mild steel and HI3 steels at $600^{\circ}C$ was examined. Comparing the duplex-treated specimens with the specimens treated only by chromizing, the rcsults shovmi that, thc wear volume of the duplex-treated mild skcl and 1113 stcel aSt.er a wear test, at $600^{\circ}C$ were reduced hy a Iactor of 8 and 3, respectively. Characteristics of the CrS phase by duplrx treatment were compared with $CrN_x$,/TEX> film by ion plating and the wear behaviors of CrN film lormed by two different nroccsses arc nea.riy identical.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권9호
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• pp.2819-2832
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• 1996

The estimation of the remaining life for the aged components in power plant as well as chemical and petroleum plants has been recently concerned. The raw materials used in this study are the 1Cr-1Mo-0.25V steel which intensified P and S compositions along with the nominal compositions of ASTM A 470 standard. Five kinds of specimens with the different degradation levels were prepared by isothermal aging heat treatment at 630.deg.C. The mechanical properties and rotated bending fatigue strength of virgin and aged 1Cr-1Mo-0.25V steel have been investigated through the hardness, tensile, fatigue test, SEM fractograph and EDS analysis at 538.deg.C and room temperature, respectively. Thus the data of aged specimens were compared with those of virgin specimen to evaluate the aging effects. The main results obtained in this study are as follows ; The decrease of the yield and tensile strength due to degradation was distinguished until 50, 000hrs simulated service time. And it was confirmed that the considerable amount of P, Mn, Cr and S was precipitated at the grain boundary of aged material through the SEM and EDS analysis. The rotated bendingd fatigue strength at 538.deg.C of virgin, 25, 000, 50, 000, 75, 000 and 100, 000 hrs aged material was decreased 44.6 %, 49.6 %, 51.5 %, 52.4% and 53.8% than that of virgin material at 10$_{7}$cycles of room temperature, respectively. The major cracks of virgin and aged materials mainly initiated at the inclusions including Si, P and Mn compositions which were located at the outer periphery of the specimen.n.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.77-78
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• 2011

저비용, 고효율, 안정적 수급이 가능한 전력 에너지원이 요구되면서 석탄이 새로운 에너지원으로 급부상하게 됨에 따라 차세대 친환경 석탄화력 발전기술인 IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) 발전 시스템 의 개발이 필요하게 되었다. 석탄가스화 공정(IGCC: integrated coal gasification combined cycle)은 석탄을 가스화한 후 이를 이용하여 복합발전소를 운전하는 발전기술로서 석탄을 고온, 고압아래에서 수소와 일산화탄소를 주성분으로 한 합성가스로 전환한 뒤 합성가스 중에 포함 된 분진과 황 화합물 등 유해물질을 제거하고 천연가스와 유사한 수준으로 정제하여 전기를 생산하는 친환경 발전 기술이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-111
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• 2018

ASTM A387-Gr.91 강은 우수한 고온 강도, 크리이프 저항성 그리고 내산화성 등으로 인해 화력 및 바이오매스 발전 시설과 같은 고온 설비의 구조재료로 널리 사용되고 있다. 고온 환경에서 높은 강도는 탄화물과 탄질화물에 의한 석출강화가 주 요인으로 작용한다. 열처리 과정에서 Mo, Cr, Mn, 그리고 Fe는 구-오스테나이트 및 마르텐사이트 라스 입계에 $M_{23}C_6$ 탄화물로 석출되며, V, Nb, 및 N은 조직 내부에 미세한 MX 탄질화물로 석출된다. 따라서 합금의 고온 강도는 조직 내 석출물의 개수밀도와 크기에 크게 의존한다. 그러나 적용 환경의 특성 상 고온 노출에 따른 2차상 석출 및 조대화의 조직열화 현상이 발생하며, 이는 재료의 강도를 저하시킨다. 본 연구에서는 ASTM A387-Gr.91 강의 미세조직 열화에 따른 강도저하 및 파괴 양상을 고찰하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 사용된 ASTM A387-Gr.91 강의 화학성분(wt, %)은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe 이다. 조직열화 및 기계적 강도저하 특성을 평가하기 위한 등온열화는 $650^{\circ}C$의 대기 환경에서 최대 1000시간동안 실시하였다. 열화된 시험편의 미세조직 및 탄화물에 대한 분석은 SEM과 EDS를 이용하여 실시하였다. 그리고 기계적 강도 평가는 인장실험과 비커스 경도시험을 통해 실시하였다. 또한 열화 시간에 따른 파단양상의 변화를 관찰하기 위해 인장시험편의 파단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 열화에 따른 마르텐사이트 라스의 소실, 탄화물의 조대화, 그리고 2차상 석출의 조직 열화현상이 나타났다. 또한 기계적 강도는 조직 열화에 따라 저하되는 경향을 나타냈다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.38-42
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• 2002

HAZ(Heat Affected Zone of weldm ents) properties were investigated for a high nitrogen austenitic stainless steel with a chemical composition of Fe-0.02C-0.15Si-6.00Mn-10.0Ni-23.0Cr-2.00Mo-0.48N-0.14V. Thermal cycle of HAZ was simulated by the thermal cycle simulator (Gleeble 1500). The heat treatment was applied to the Charpy test size sample without notch under various peak temperatures and/or the holding times condition. V-notch Charpy test was performed at the temperature range of 273~77 K. Metallographic examination also was carried out by using optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The simulated specimens revealed a slight embrittlement compared with the base materials. The impact toughness of the specimens deteriorated with the decreasing test temperature. The results from Charpy V-notch test, however, showed that significant degradation of absorbed energy caused by brittle fracture was not observed for the specimen tested in the test temperature range.