• 제목/요약/키워드: Globular Microstructure

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핫스탬핑용 30MnB5강의 템퍼링 조건에 따른 미세조직 및 기계적 물성 연구 (Effects of Tempering Condition on the Microstructure and Mechanical Properties of 30MnB5 Hot-Stamping steel)

  • 정준영;박상천;신가영;이창욱;김태정;최민수
    • 대한금속재료학회지
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    • 제56권11호
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    • pp.787-795
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    • 2018
  • The effects of tempering condition on the microstructure and mechanical properties of 30MnB5 hot stamping steel were investigated in this study. Before the tempering, hot-stamped 30MnB5 steel was composed of only ${\alpha}^{\prime}$-martensite microstructure without precipitates. After the tempering at $180^{\circ}C$ for 120 min, nano-sized ${\varepsilon}$-carbides were precipitated in the ${\alpha}^{\prime}$-martensite laths. After tempering at $250^{\circ}C$ for 60 min, cementite was precipitated along the ${\alpha}^{\prime}$-martensite lath boundaries. The cementite was also observed in the specimens tempered at $350^{\circ}C$ for 30 min and $450^{\circ}C$ for 6 min, respectively. The globular ${\alpha}$-ferrite appeared at $350^{\circ}C-30min$ tempering, and the volume fraction of ${\alpha}$-ferrite increased when the tempering temperature was increased. The yield strength increased after tempering, and it reached a peak with the tempering condition of $180^{\circ}C-120min$, due to the nano-sized precipitates in the ${\alpha}^{\prime}$-martensite lath. After the tempering, the steel's ultimate tensile strength (UTS) was decreased due to the reduction in dislocation density and C segregation to lath boundaries. The highest elongation was observed at the $180^{\circ}C-120min$ tempering condition, due to the reduction of residual stress, and the lack of precipitates along the lath boundaries. The $180^{\circ}C-120min$ tempering condition was considered to have outstanding crash performance, according to toughness and anti-intrusion calculation results. In drop tower crash tests, the 30MnB5 door impact beam tempered at $180^{\circ}C$ for 120 min showed better crash performance compared to a 22MnB5 door impact beam.

반용융 성형에서 A356합금의 최적 재가열 과정에 대한 연구 (A Study on the Optimum Reheating Profess of A356 Alloy in Semi-Solid Forming)

  • 윤재민;박준홍;김영호;최재찬
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.114-125
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    • 2002
  • As semi-solid forging (SSF) is compared with conventional easting such as gravity die-easting and squeeze casting, the product without inner defects can be obtained from semi-solid forming and globular microstructure as well. Generally speaking. SSF consists of reheating, forging, ejecting precesses. In the reheating process, the materials are heated up to the temperature between the solidus and liquidus line at which the materials exists in the form of liquid-solid mixture. The process variables such as reheating time, reheating temperature, reheating holding time, and induction heating power have much effect on the quality of the reheated billets. It is difficult to consider all the variables at the same time when predicting the quality. In this paper, Taguchi method, regression analysis and neural network were applied to analyze the relationship between processing conditions and solid fraction. A356 alloy was used for the present study, and the learning data were extracted by the reheating experiments. Results by neural network were on good agreement with those by experiment. Polynominal regression analysis was formulated by using the test data from neural network. Optimum processing condition was calculated to minimize the grain size, solid fraction standard deviation, otherwise, to maximize the specimen temperature average. In this time, discussion is liven about reheating process of row material and results are presented with regard to accurate process variables for proper solid fraction, specimen temperature and grain size.

레오다이캐스팅을 위한 고강도 Al-Si-Mg 합금설계 (Development of a High Strength Al-Si-Mg Alloy for Rheo-diecasting)

  • 박규섭;장영수;최병희;강병근;김해수;최상호;홍준표
    • 한국주조공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.98-103
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    • 2012
  • Recently, development of Al-based alloys for high mechanical performance has been an important issue in automotive industry. The present study focused on the design of a high strength Al-based alloy for rheo-diecasting. The research was based on thermodynamic calculation and experimentals to optimize the alloy compositions. Two important considerations were carried out: i) to obtain uniform slurry with fine and globular microstructures for rheo-diecasting, ii) to be strengthend by T6 heat treatment. In order to evaluate the effect of Si content on the slurry microstructure and castability, thermodynamic calculation and fluidity test were carried out. The effects of various alloying components, such as Mg, Cu and Zn, on age hardenability were also investigated. The mechanical properties of the rheo-diecasting products using the newly developed alloy are 324MPa in tensile strength, 289MPa in yield strength, and 11.2% in elongation after T6 heat treatment.

치과 SLM용 Ni-Cr 금속분말 특성 관찰 (Production of Ni-Cr Metal Powder by Selective Laser Melting for Dentistry to Observation of Characteristics)

  • 홍민호
    • 대한치과기공학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.23-29
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    • 2015
  • Purpose: The selective laser melting (SLM) process for dentistry, which is one of the additive manufacturing technologies (AM) allows for rapid production of a three-dimensional model with complex shape by directly melting metal powder. This process generates detailed items of a three-dimensional model shape through consolidation of a thin powder layer by utilizing both selective melting and laser beam simultaneously. In regard to SLM process, Fe-base powder, Ti-6AI-4V powder, AI-base powder, etc. have been researched. It is believed that the aforementioned technologies will be widely utilized in manufacturing metal parts using metal powder of raw material. This study chose Ni-Cr-Mo metal powder in order to manufacture metal powder materials that would be used in the selective laser melting for dentistry. Methods: This study manufactured metal powder using mechanical alloying technique (MA) among those metal powder manufacturing techniques. Moreover, this study aimed to utilize the metal powder manufactured after observing the characteristics of powder as preliminary data of Ni-Cr-Mo metal powder. This study could obtain the following conclusions within the experimental limitations. Results: As a result of mechanically alloying Ni-Cr-Mo powder over time, its mean particle size was $66.93{\mu}m$ $54.4{\mu}m$ and $45.39{\mu}m$ at 10h, 20h and 30h, respectively. The gtain form of metal powder by mechanical alloying technique was a sponge-like shape of irregular plate; however, the gtain form manufactured by high-pressure water aromization process had the following three types: globular type, chain type and oval type. Conclusion: This study found $37.65{\mu}m$ as the mean particle size of Ni-Cr-Mo metal powder, which was manufactured using water atomization technique under the following conditions: water atomization flux of 300 liter/min, hydraulic pressure of $400kgf/cm^2$ and injection angle of $45^{\circ}$. This study confirmed that the grain form of powder (solid particle form) would vary depending on the manufacturing process.

열처리에 의한 도재용 Ni-Cr합금 표면의 변화에 관한 연구 (METAL SURFACE CHANGES BY HEAT TREATMENT OF Ni-Cr ALLOYS)

  • 김영한;이선형;양재호;정헌영
    • 대한치과보철학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.219-248
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    • 1989
  • The purposes of this study were to analyze the microstructural and compositional changes of metal surfaces following different conditions of preoxidizing heat treatment, to investigate the composition of metal oxides, and to evaluate the effect of preoxidation and removal of surface oxides on microstructure and diffusion profiles. The techniques of EDAX (energy-dispersive analysis of x-ray), ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis), and EPMA (electron probe micro analysis) were used, along with SEM (scanning electron microscopy). The obtained results were as follows : 1. A surface of the specimen became rough and the amount of the metal oxides increased with increasing the heat treatment time and temperature and the partial pressure of oxygen. 2. At an air pressure of 28' vacuum, the higher the temperature and the longer the time of preoxidation, the higher Ni concentration was detected. 3. Cr concentration in the specimen heat treated with air was higher than that of with vacuum. 4. The oxides in the specimens were mainly composed of Ni and Cr oxides. On the globular growth particles, significant rises in Al concentration of Rexillium III and Ti concentration of Verabond were noted. 5. Atomic diffusion occurred at the ceramic-metal interface, furthermore the amount of the flux was increased with preoxidation heat treatment.

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태평양 심해저 망간단괴의 조직 낀 광물학적 연구 (Textural and Mineralogical Investigations on Deep Sea Manganese Nodules from the Equatorial Pacific)

  • 박맹언;김대철
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.355-359
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    • 1987
  • (Type A, B 및 C)으로 분류되며, 이들 미끼구조들은 단일 단괴에서도 혼합구조로서 흔히 산출된다. 각 유형은 상이한 화학성분과 구성광물 및 결정도를 나타내며 이 중 A형은 조립질 조직을 갖고있고 다른 유형에 비해 결정도가 높은 Todorokite로 주로 구성되고 Mn의 함량도 놀은 반면에 B와 C형은 중간 내지는 세립질 조직을 갖고 있다$(Mn=30.6\%)$. 또한 A형은 상대적으로 빠른 성장속도를 나타내며, 보트리오이드 사이의 공극에서 Smectite와 규질화석이 나타난다. 이러한 특징은 A형 구조를 갖는 미세한 층(microlayer)의 성인이 해저에서의 열수작용과 관련된 것으로 생각되며, 열수용액은 주변 단열대와 해저확장대로부터 공급된 것으로 추정된다.

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보자력 및 잔류자화를 이용한 2.25Cr-1Mo강의 경년열화도 평가 - 미세조직적 접근 (Evaluation of Aging Degradation in 2.25Cr-1Mo Steel by Coercivity and Remanence Measurements - Microstructural Approach)

  • 변재원;권숙인
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.65-73
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    • 2002
  • 2.25Cr-1M 강이 $540^{\circ}C$에서 장시간 노출되었을 때 일어나는 미세조직 변화를 모사하기 위해 인공 열화를 실시하였으며 이에 대해 미세조직(탄환화물의 평균등가크기 및 단위면 개수), 기계적 성질 (인장강도 및 경도), 자기적 성질(보자력 및 잔류자화)을 측정하였다. 이들 결과를 비교함으로써 열화에 따른 자기적 성질의 변화와 미세조직 사이의 상관관계률 규명하였다. 탄화물을 그 형장에 따라 막대상, 구상, 침상으로 분류하였으며 침상의 탄화물은 열화 초반부에 급격히 소멸되는 경향을 보였다. 또한 보자력과 잔류자화는 열화 초반부에 급격히 감소한 후 점차 완만히 감소하는 경향을 보였다. 기계적 성질과 보자력 및 잔류자화 사이에는 선형적 상관관계가 존재하였다.

PVD-Be와 비정질 Zr-Be 합금을 용가재로 사용한 Zircaloy-4의 브레이징 접합부의 비교 연구 (A Study on the Comparison of Brazed Joint of Zircaloy-4 with PVD-Be and Zr-Be Amorphous alloys as Filler Metals)

  • 황용화;김재용;이형권;고진현;오세용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.113-119
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    • 2006
  • 중수로형 핵연료 제조공정 중 연료봉 피복관에 간격체와 지지체 등의 부착물이 브레이징으로 접합된다. 본 연구에서는 베릴륨을 물리 증착법(PVD)으로 접합될 부착물의 표면에 증착한 것과 비정질 용가재[$Zr_{1-x}Be_{x}(0.3{\le}x{\le}0.5)$]를 사용하여 브레이징된 접합부의 미세조직과 경도 등의 특성을 비교하고 브레이징 온도가 접합부에 미치는 영향 조사하였다. 비정질 용가재에 의한 접합층의 두께는 PVD-Be의 경우와 비교하여 더 얇았고, Be 함량이 감소할수록 접합층의 두께는 감소하였으며 모재의 침식은 거의 없었다. PVD-Be의 경우 공정 반응, 액상 출현, 모세관 현상과 확산으로 브레이징 되나 비정질 합금은 용가재 만이 용융되어 액상 접합되는 것으로 사료된다. PVD-Be 접합부의 미세조직은 계면에서 수지상이 형성되어 내부로 성장하나, 비정질 합금에 의한 접합부는 석출된 제2상들이 구상으로 구성되며 브레이징 온도가 증가할수록 구상은 더욱 커졌다. 비정질 합금 접합부의 경도는 Be 함량이 감소할수록 경도는 증가하였다. 본 연구에 사용된 비정질 합금 중 $Zr_{0.7}Be_{0.3}$ 합금은 접합부에서 Be의 모재로의 확산이 적어 부드러운 계면과 모재의 침식이 없었고 높은 경도 때문에 핵연료 피복재 접합에 가장 적합한 용가재로 사료된다.

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캠 샤프트 재용융 처리시 재흑연화 현상에 관한 연구 (Investigation of Regraphitization during Cam Shaft Remelting)

  • 오영근;김광수;고진현
    • 한국재료학회지
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    • 제8권7호
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    • pp.648-652
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    • 1998
  • 자동차용 캠 샤프트의 표면경화를 위해 TiG 용접공정에 의한 재용융처리가 실시되었다. 재용융처리는 캠축에 평행한 방향으로 행하여졌다. 캠 샤프트 소재의 조직은 편상의 흑연과 퍼얼라이트의 회주철 조직으로 구성되어 있으나 재용융 처리후 미세한 퍼얼라이트 및 세멘타이트와 구상 오스테나이트의 레데브라이트 조직으로 변화하였다. 캠 샤프트 모재의경도는 HRc 25~28에서 재용융 처리후에는 HRg 53~55정도로 증가하였다. 다층 용융 처리시 비드가 겹치는 경계에서 검은띠가 관찰되었는데 이 검은띠는 흑연으로 판명되었다. 이 검은띠는 전층의 레데브라이트 조직이 변태된 것으로 주로 세멘타이트와 기지조직의 경계에서 생성되었다. 고밀도 에너지인 레이저 용융처리시에도 재흑연화 현상은 TIG의 경우처럼 관찰되었다. 재흑연화 현상의 확인을 위해서 Gleeble 1500을 이용하여 $1100^{\circ}C$$1000^{\circ}C$에서 0.5, 1, 3, 5 및 10초동안 유지한 모의실험을 하였다. $1000^{\circ}C$에서 0.5초 유지했을 때도 흑연이 발견된 것으로 보아 재흑연화 현상은 어떠한 재용융 처리 공정을 사용하더라도 피할 수 없는 현상임을 확인할 수 있다.

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수산염법에 의한 $(Ba_{1-X}Sr_X)ZrO_3$의 합성 및 그의 유전특성에 관한 연구 (A study on the preparation of $(Ba_{1-X}Sr_X)ZrO_3$ using oxalate method and its dielectric properties)

  • Oh Seong Kweon;Nam Seok Baik;Byung Ha Lee
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.252-261
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    • 1994
  • 본 연구는 수산염법에 의해 화학적으로 균일하며 고순도인 미립의 $(Ba_{1-X}Sr_X)ZrO_3$ 분말을 합성하고 합성된 분말의 미세구조와 유전특성을 조사하여 공진주파수의 온도계수$({gamma}_f)$가 안정한 $(Ba_{1-x}Sr_x)Zr0_3$의 최적 합성조건을 규명하고자 하였다. 6가지 조성의 $(Ba{_1-X}Sr_x)ZrO_3$ (X=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1) 화합물을 수산염법으로 얻은 후 이를 $1000^{\circ}C$에서 하소하여 결정질 $(Ba_{1-X}Sr_X)ZrO_3$ 분말을 합성하였다. 합성한$(Ba_{1-x}Sr_x)Zr0_3$ 분말은 구형으로 $0.2 {mu}m$이하의 평균 입경을 가졌으며, ${\tau}_c$는 Ba에 대해 Sr이 0.5 정도 치환된 조성에서 0이 되는 조성을 유추할 수 있었다.

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