Eun Seong Kim;Jae Man Park;Do Won Lee;Hyojeong Ha;Jungho Choe;Jaemin Wang;Seong Jin Park;Byeong-Joo Lee;Hyoung Seop Kim
한국분말재료학회지
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제31권3호
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pp.243-254
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2024
High-entropy alloys (HEAs) have been reported to have better properties than conventional materials; however, they are more expensive due to the high cost of their main components. Therefore, research is needed to reduce manufacturing costs. In this study, CoCrFeMnNi HEAs were prepared using metal injection molding (MIM), which is a powder metallurgy process that involves less material waste than machining process. Although the MIM-processed samples were in the face-centered cubic (FCC) phase, porosity remained after sintering at 1200℃, 1250℃, and 1275℃. In this study, the hot isostatic pressing (HIP) process, which considers both temperature (1150℃) and pressure (150 MPa), was adopted to improve the quality of the MIM samples. Although the hardness of the HIP-treated samples decreased slightly and the Mn composition was significantly reduced, the process effectively eliminated many pores that remained after the 1275℃ MIM process. The HIP process can improve the quality of the alloy.
Fractional melting process involves heating an alloy within its liquid-solid region simultaneously ejecting liquid from the solid-liquid mixture. The extent of the purification obtained is comparable to that obtained in multi-pass zone refining. The new fractional melting process in which centrifugal force was used for separating the liquid from the mixture has been developed and applied to the purification of the metallic grade. Refining ratio depends on partition ratio, cake wetness and diffusion in the solid, and it was controlled by various processing parameters such as rotating speed and heating rate. The new parameter called "refining partition coefficient" has been suggested to estimate the effects of processing variables on the refining ratio. Because major impurities in MG-silicon such as Fe, Al, Ni have a low segregation coefficient, good purification effect is expected. The results of refining MG-silicon(98%) showed that 3N-Si was obtained in refined solid of 50% of the original sample.
Mechanical alloying(MA) process using elemental powders followed by hot pressing has been applied to some intermetallic alloy system containing ferromagnetic elements, such as NiAl and $FeSi_2$. A modified thermogravimetric analysis (TGA) technique was used to investigate the degree of alloying in milled powders and hot consolidated specimens as well as heat-treated bulk specimens. It is shown that the measurement of Curie temperatures in MA intermetallic powders and consolidated specimens containing ferromagnetic components, when determined as a function of milling and heat treatment parameters, can give some insight into the progress and mechanism of alloying.
An experimental design of magnetic amplifiers and their characteristics in steady state are presented. A saturable reactor model having 2KVA capacity was designed, using Z-10 grain-oriented silicon steel which is commonly used in power transformers. Experimental and theoretical analysis show that the experimental results are in good agreement with the equal ampere-turns law. In addition to the saturable reactor, the self-saturated magnetic amplifiers of 0.4VA and 5VA capacity, using 50% Ni-Fe alloy cores having rectangular hysteresis loops were designed. Control characteristic curves of these amplifiers show high ampere-turn gain enough to be used for voltage controllers under load and non-contact magnetic switches of the rated capacity.
Bocchini, G. F.;Ienco, M. G.;Pinasco, M. R.;Stagno, E.;Baggioli, A.;Gerosa, R.;Rivolta, B.
한국분말야금학회:학술대회논문집
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한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.405-406
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2006
Raw materials from different sources, produced by a given process and having equal chemical composition, are supposed to be equivalent. The differences in sintering behavior have been investigated on P/M steels obtained from four diffusion-bonded powders (Fe + Ni + Cu + Mo) on atomized iron base, at the same alloy contents. Two levels of carbon and two sintering conditions have been investigated. Dimensional changes, C content, hardness, microhardness pattern, universal hardness, fractal analysis, pore features, microstructure features, and rupture strength have been compared to characterize different raw materials. The results show that the claimed equivalence is not confirmed by experimental data.
Experimental evidence suggests that spin pinning conditions for standing spin mode in polycrystalline $Ni_{84}Fe_{16}$ alloy film, is confirmed using the four categories of Camley et al. and the value of q$\bot$ for the pinning conditions, this was achieved by performing Brillouin light scattering measurements. The value of q$\bot$ was observed, in order to increase at a rate of $\pi$/2 with an increasing mode number. With this condition, the coexistence of standing spin wave modes was shown, with intermediate pinning, in addition to free and strong pinning. The values for spin-wave-stiffness constant ($D_B$), g-factor (g), and surface magnetization (4$\pi$M) of the Permalloy film were obtained from the results of BLS, and determined to be $D_B=1.85{\pm}0.05Oecm^2$, $g=2.11{\pm}0.02$, and 4$\pi$M=8.7 kG, respectively.
미립의 3종류 Fe-2%Ni합금 분말(N사), Fe+2%Ni혼합 분말(B사 및 S사)을 항절력 시험편 및 링(ring)형상의 시험편으로 사출 성형, 탈지, 소결 조건(환원 및 소결 분위기, 소결 온도, 소결시간, 냉각속도)을 변화시켜 소결체를 제작하였다. 얻어진 소결체에 대하여는 소결체의 밀도 및 자기적 특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 탈지한 각 성형체를 수소 중에서 $1123K{\times}3.6ks$유지하고, Ar중에서 $1623K{\times}14.4ks$로 소결할 경우 N(사), B(사), S(사)소결체의 밀도는 각각 96, 99, 99%로 나타났고, 소결체의 산소 탄소량은 각각 0.0041%O, 0.0006%C, 0.0027%O, 0.0022%C, 0.160%O, 0.0026%C의 값을 나타내었다. (2) 위에의 결과로부터 보면 B(사)의 소결체가 가장 우수한 결과를 나타내므로 B(사)의 Ar중 소결체에 대하여 자기적 특성을 조사한 결과, $B_{25}=14.3KG$, $B_r=7.75KG$, $H_c=2.1Oe$로 용해해서 만든 제품의 값에는 미치지 못했다. (3) B(사)의 성형체를 Ar가스 중에서 $1673K{\times}14.4ks$로 소결 후 1123K까지는 $0.83Ks^{-1}$로 냉각하고 1123K부터 실온까지는 $0.083Ks^{-1}$로 냉각한 소결체의 자기적 특성은 $B_{25}=14.8KG$, $B_r=8.3KG$, $H_c=1.3Oe$로 용해해서 만든 제품의 값과 거의 동일한 값을 얻었다. 이상, 소결 조건 제어(환원조건, 소결분위기, 소결온도, 소결시간) 및 냉각속도 제어를 통한 소결 공정으로 목적하는 연자성 재료특성을 얻었다.
원자력발전소 1차계통내 밸브의 경면처리(hardfa따1잉에 사용되는 재료는 $90~343^{\circ}C$의 고온과 높은 접촉응력 그리고 급격한 압력변화가 일어나는 환경에서 사용되기 때문에 내마모성과 내식성 그리고 cavitation erosion 저항성이 우수한 Co계 Stellite 합금이 현재 사용되어진다. 그러나 Co가 원력발전소 1차계통의 방사선장을 형성하는 주요 원소로 알려지면서 S Stellite 합금을 대체할 수 있는 Fe계 경면처리용 합금을 개발하려는 연구가 진행되고 있다. 현재 Fe계 경면처리용 합금의 개발은 적절환 팝금원소를 첨가하여 적충결함에너지를 낮춤 으로써 전위의 교차슬립을 억제하여 표면을 경화시키고, 소성변형을 억제하여 마모저항성을 향상시키려는 방법으로 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe-Cr-Ni-Si-C 합금에 Fe계 합금의 적충결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 vanadium을 0, 1, 2wt%첨가하여 첨가량의 변화가 cavitation erosion 저항성에 미치 는 영향을 조사하였다. Cavitation erosion 실험은 초음파를 이용하여 미세한 기포를 발생시키는 vibratory type으로 A ASTM G-32 규격에 따라 제작된 실험장치를 이용하여 $25{\pm}2^{\circ}C$의 온도의 증류수 속에 잠긴 상태에서 실시하였다. 시면은 지름 16mm, 두게 7mm의 버턴형태로 vanadium 첨가량을 변화시킨 조성을 아크 용융 방법을 이용하여 제작하였으며 hom끝단부에 부착하여 cavitation e erosion 저항성 살험을 하였다. 시편의 cavitation erosion 실험시간에 따른 무게감소량을 측 정하였으며 cavitation erosion 시킨 시편의 표면을 SEM으로 관찰하였다.겨지는 열전달 매체액 과 신규 부식억제제가 적용된 시스템 등 객관적으로 확인된 부식억제제 시스랩에 대 하여 다양한 평가 방법을 동원 비교분석하고자 하였다. 실험은 KSM 2142에 의한 무게감량법, 분극곡선 측정에 의한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태화전위) 측정, 시간에 따른 자연전위 변화 측정 빛 이때의 부식속도(선형분극법), 인위적인 피막 파괴 전,후 의 전위 변화 및 부식속도 측정법에 의한 국부부식 발달 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다. 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$
The effects of W content and heat treatment on the microstructure and mechanical properties of Hastelloy C-276 alloy investment castings were discussed. As the W content was increased, dendritic microstructure was refined and network type precipitate formed during solidification was distributed on the dendritic grain boundaries. Cr, Fe and Mn were highly segregated in the Ni-based dendrite matrix, and Mo, W, C and Si were in the precipitates. Due to the heat treatment, fine granular and flake precipitates were newly formed in the matrix, and unresolved network type precipitates remained on the grain boundary. The network type precipitates and the granular and flake precipitates formed by heat treatment were confirmed to be ${\mu}$ phase intermetallic compounds with similar compositions. Due to the increase of the W content and the heat treatment, hardness and tensile strength were significantly increased. However, tensile strength after aging treatment was decreased with the W content. These results can be explained in that brittle fracturing by the unresolved network type precipitates dispersed in the grain boundary was predominant over ductile fracturing by the dimple ruptures originating from the fine granular precipitates in the matrix.
Tungsten heavy alloys (W-Ni-Fe) play an important role in various industries because of their excellent mechanical properties, such as the excellent hardness of tungsten, low thermal expansion, corrosion resistance of nickel, and ductility of iron. In tungsten heavy alloys, tungsten nanoparticles allow the relatively low-temperature molding of high-melting-point tungsten and can improve densification. In this study, to improve the densification of tungsten heavy alloy, nanoparticles are manufactured by ultrasonic milling of metal oxide. The physical properties of the metal oxide and the solvent viscosity are selected as the main parameters. When the density is low and the Mohs hardness is high, the particle size distribution is relatively high. When the density is high and the Mohs hardness is low, the particle size distribution is relatively low. Additionally, the average particle size tends to decrease with increasing viscosity. Metal oxides prepared by ultrasonic milling in high-viscosity solvent show an average particle size of less than 300 nm based on the dynamic light scattering and scanning electron microscopy analysis. The effects of the physical properties of the metal oxide and the solvent viscosity on the pulverization are analyzed experimentally.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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