• 한국표면공학회지
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• 제37권4호
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• pp.226-233
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• 2004

The residual stresses on the surfaces of low carbon 12Cr steels used as a nuclear steam turbine blade material have been studied by controlling the flame hardening surface treatments. The temperature cycles on the surfaces of 12Cr steel were controlled precisely as a function of both the surface temperature and cooling rate. The final residual stress state generated by flame hardening was dominated by two opposite competitive contributions; one is tensile stress due to phase transformation and the other is compressive stress due to thermal contraction on cooling. The optimum processing temperatures required for the desirable residual stress and hardness were in the range of $850^{\circ}C$ to $960^{\circ}C$ on the basis of the specification of GE power engineering. It was also observed that the high residual tensile stress generated by flame hardening induced the cracks on the surfaces, especially across the prior austenite grain boundaries, and the material failure virtually, which might limit practical use of the surface engineered parts by flame hardening.

• 한국표면공학회지
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• 제39권2호
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• pp.49-56
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• 2006

In this study, the movable flame hardening process of 12Cr steel for a uniform hardness and desirable residual stress have been investigated. For this, the temperature cycles have been controlled accurately as a function of the three processing variables, the flame intensity $I_f$, the scanning velocity $V_s$, and the initial flame holding time $t_h$, where the standard surface temperature $T_{s,\;max}$, was maintained at $960^{\circ}C$. The optimized conditions were $V_s=0.68mn/s\;and\;t_h=67sec$ for the $C_3H_8:O_2\;=\;5:20l/min,\;V_s=0.80mm/s$ and $t_h=56sec$ for the $C_3H_8:O_2=6:24l/min,\;V_s=1.01mm/s\;and\;t_h=48sec$ for the $C_3H_8:O_2=7:28l/min,\;and\;V_s=1.15mm/s$ and $t_h=39sec$ for the $C_3H_8:O_2$=8:32 l/min. The optimally flame-hardened surface exhibited uniform distributions of the hardness and residual compressive stress over the treated area with moderate levels of $470{\sim}490HV_{0.2}$in hardness and $-300{\sim}-450MPa$ in residual stress, which were acceptable on the basis of the acceptance criteria of Siemens AG-KWU and GE Power Generation Engineering.

• 한국주조공학회지
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• 제29권2호
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• pp.70-77
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• 2009

The aim of this study was to develop a Mo and V free low alloy cast steel materials, enabling the significant cost- and time-savings in manufacturing and maintaining the insert of cold pressing die without impairment of the important properties. For this purpose, the effects of Si content on combinations of important properties such as hardness, hardenability, and weldability, and strength were systematically investigated. In order to evaluate the applicability as the insert of cold pressing die, the mechanical properties were measured after spheroidization annealing, quenching and tempering, and flame hardening heat treatments, respectively. After the Q/T and F.H. treatments, the developed 0.8${\sim}$1.6%Si containing Mo and V free low alloy cast steels showed excellent matrix strengthening effect, hardenability, and weldability, fulfilling the industrial criterion of the mechanical properties for automobile cold pressing die insert.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1996년도 특별강연 및 춘계학술발표 개요집
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• pp.26-27
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• 1996

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.263-263
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• 2002

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.309-316
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• 2022

저온 환경에서 사용하는 장치의 급격한 개발 요구에 따라 내한성을 가지는 케이블 재료에 대한 요구도 급격하게 증가하고 있다. 열가소성 폴리머는 폴리머를 구성하는 약 20개 이상의 첨가제와 폴리머의 종류와 함량에 따라 내한특성이 크게 좌우된다. 저온에서의 고분자 경화현상은 단순 온도에 의한 효과와 유리 전이온도에서의 취화 및 경화, 고분자의 결정화에 의한 경화로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 저온의 유리 전이온도를 가지는 열가소성 폴리머와 난연제 및 첨가제 등을 혼합하여 전선용 열가소성 고분자 복합재료의 기계적 특성 평가를 하였다. 첨가제와 상용화제의 첨가량에 따라 기계적 물성과 가공성 등이 결정되는 것을 확인하였고 본 연구는 저온용으로 개발하는 전선 요구성능 충족을 위한 최적화의 기초 데이터로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.207-212
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• 2016

신뢰성 및 반복성을 포함한 장점을 갖고 있는 고주파 유도 경화는 많은 산업분야에 사용된다. 고주파 유도 경화는 화염을 이용하지 않고 최소한의 시간에 에너지-효율적인 가열방법을 제공하는 비접촉식 방법이다. 최근, 유한요소법을 이용한 고주파 유도 경화가 적극적으로 연구되고 있지만, 이들 연구는 단지 분석의 정확도에 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 코일 및 입력 전원을 동일한 형태의 조건에서 가변 주파수를 적용하여 해석하고 실험결과와 비교하였다. 해석과 실험 결과는 최적의 주파수인 3kHz를 사용하였을 때 경화 깊이가 거의 동일함을 보인다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권5호
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• pp.393-400
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• 2016

High frequency induction heating (HFIH) is used in many industries and has a number of advantages, including reliability and repeatability. It is a non-contact method of providing energy-efficient heat in the minimum amount of time without using a flame. Recently, HFIH has been actively studied using the finite element method (FEM), however, these studies only focused on the accuracy of the analysis. In this paper, we can measure joule heat distributions by the electromagnetic analysis for HFIH and the temperature distribution from the heat transfer analysis by applying joule heat for a sprocket. The sprocket is heated over $850^{\circ}C$ due to joule heat and then cooled to under $200^{\circ}C$ by using cooling $20^{\circ}C$ water. These processes were used to calculate the FEM and then compared to our experimental results. The calculated outcome may be used to predict hardening depth in HFIH.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.78-84
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• 2012

금형의 공정 과정에서 금형과 성형품 사이에서 발생하는 마찰로 인해 발생하는 금형의 마모가공차로 작용하여 성형 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서 금형의 내마모성을 향상시키기 위해 질화나 침탄처리, 화염 및 고주파 표면처리 등의 방법들이 적용되어 왔다. 하지만 형상의 제한이나 제품의 변형 등과 같은 문제점을 수반하고 있기 때문에, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 표면처리 방법으로써 레이저 표면처리 기술이 검토되고 있다. 따라서 본 연구에서는 고출력 다이오드 레이저를 이용, 금형재료용 주철의 표면처리를 시도하였다. 앞서 제1보와 제2보의 논문에서는 금형의 재료 및 형상의 차이에 따른 열처리 특성을 비교하였다면, 본 논문에서는 열처리 후 생성되는 경화부, 경계부위 및 모재의 조직적 차이를 분석하기 위해 광학 현미경 및 전자 현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하고, EDS를 통해 조직의 상태를 파악하였다. 미세조직 관찰 결과, 경화부는 침상의 마르텐사이트 조직이 형성되어 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.330-337
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• 2021

3D 프린팅의 기술발전으로 대형물 제작이 가능하게 되면서 이를 건축물에 적용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 건축물에서는 구조재와 비구조재로 구분되고 비구조재는 비정형 구조물 및 내·외장패널에 적용하기 유리하다. 3D 프린팅 재료는 기본적으로 시멘트 모르타르의 압출과 적층이 가능해야하므로 시멘트 혼화용 폴리머 와 경량재료의 사용이 필수적이다. 본 연구는 3D 프린팅 적용을 위해 시멘트 모르타르에 EVA 재유화형 분말수지를 사용하였다. 경량재료 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 난연특성을 평가하기 위해 골재로는 규사8호와 경량재료로 경량골재, 중공글라스를 사용하여 난연 및 불연성능을 평가하였다. 연구결과, 규사8호 및 경량골재를 사용한 시험체가 충분한 난연 및 불연성능을 보였다. EVA 재유화형 분말수지를 혼입할 경우 5% 이하로 적용하여 사용하는 것이 유리하다.