• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.459-463
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• 2017

대부분의 용용융아연도금 설비는 오픈된 공간에서 용융된 아연을 사용하고 있기 때문에 용융된 아연의 용탕에서 발생되는 고온, Zn Fume 등에 의한 산화가 발생되고 있다. 현재 설비에 사용되고 있는 소재는 SM45C(기계구조용 탄소강, KS규격)으로 사용되고 있다. Zn Fume이 집중적으로 발생되고 있는 부분의 설비를 부분적으로 고온, Zn Fume에 강한 재료를 사용한다면 설비의 수명과 성능향상에 도움이 될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 직접 설계한 Ni 합금과 Inconel 합금을 직접 고온, Zn Fume 환경에서 산화 시켜 각각의 부식성을 확인하여 비교 분석하였으며, 용융아연도금에 사용되는 용탕의 종류를 나누어 용탕에 따른 각 합금의 부식성 등을 확인하여 보았다. 500~700도로 내에 Zn, Al-Zn 용탕을 두고 Ar 가스를 이용하여 용탕에서 직접 버블링하여 Zn fumef를 발생시켜 고온, Zn fume에 의해 강제 부식을 행하는 실험을 하였다. 30일 후의 sample들을 꺼내어 표면의 산화층을 광학현미경, SEM으로 확인하고, 동전위분극 시험을 이용하여 부식성을 분석하였으며, 부식성은 용탕의 종류에 따라 달라지는 모습을 보였다.

• 한국표면공학회지
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• 제49권3호
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• pp.245-251
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• 2016

Galvanizing method has been extensively used to the numerous constructional steels such as a guard rail of high way, various types of structural steel for ship building and various types of steels for the industrial fields etc.. However, the galvanized structures would be inevitably corroded rapidly with increasing exposed time because an acid rain due to environmental contamination has been much dropped more and more. Therefore, it has been made an effort to improve the corrosion resistance of the galvanizing film through various methods. In this study, comparison evaluation on the corrosion resistance of three types of the samples, that is, the hot dip galvanizing with pure zinc(GI), the hot dip galvanizing of alloy bath with zinc and aluminum(GL) and the pure zinc galvanizing steel immersed again to chromate treatment bath(Chro.)were investigated using electrochemical methods in 1% $H_2SO_4$ solution. The Chro. and GI samples exhibited the highest and lowest corrosion resistance respectively in 1% $H_2SO_4$ solution, however, the GI sample revealed the highest impedance at 0.01 Hz due to its high resistance polarization caused by corrosion products deposited on the surface, while Chro. sample exhibited the lowest impedance at 0.01 Hz because of little corrosion products on the surface. Consequently, it is suggested that the chromate treated steel has a better corrosion resistance in acid environment compared to pure galvanizing(GI) or galvalume(GL) steels.

• 한국표면공학회지
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• 제49권6호
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• pp.513-520
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• 2016

Many surface protection methods have been developed to apply to constructional steels which have been used under severe corrosive environments. One of these methods, hot dip galvanizing is being widely used to the numerous constructional steels such as a guard rail of high way, various types of structural steel for manufacturing ship and for some other industrial fields etc.. Recently, the cost of zinc is getting higher and higher, thus, it is considered that improvement of hot dip galvanizing process to reduce the cost of production should be developed possibly. In this study, additives such as acid cleaning solution, $NH_4OH$, $Al(OH)_3$ and $H_2O_2$ were added to flux solution, and omission of water washing treatment after acid cleaning was investigated with some types of flux solutions added with some additives mentioned above. The decrement of pH by adding the acid cleaning solution could be controlled due to neutralization reaction with addition of $NH_4OH$. The flux solution added with both $NH_4OH$ and $Al(OH)_3$ exhibited nearly the same color and pH value as those of orignal flux solution with no added, and the sample dipped to the flux solution which was added with additives mentioned above indicated a relatively good corrosion resistance compared to other samples. However, the flux solution added with $NH_4OH$, $Al(OH)_3$ and $H_2O_2$ exhibited a different color, sediment and a bad corrosion resistance. Consequently, it is considered that omission of water washing treatment may be able to perform by adding optimum additives to the original flux solution.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.98-103
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• 2018

산업의 발전에 따라 설비 및 재료 등 따라서 재료 표면의 특성을 내식성 및 고강도, 내마모성 등을 향상 시키기 위하여 지금까지 많은 코팅 기술들이 발전해 왔다. 그 중 CCO(CaCoO, 이후 CCO) 박막 형성은 전자재료 영역에서 연구, 사용이 되어오고 있는데, 이 CCO 박막의 특징 중 하나가 고온의 열에 강하다는 것이 있다. 특히 CCO 박막을 형성 시키는 방법 또한 비교적 간단하여 고온의 산화 분위기에 도입이 가능 할 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구에서는 이 CCO 박막의 코팅이 용융 아연 도금 설비에 적용을 하기 전에, 고온 및 Zn fume에 대한 부식성을 파악하여 용융 아연 도금 설비에 적용이 가능한지를 파악하기 위한 실험 및 분석을 실시 하였다. 우선 기본 소재 STS304 표면에 CCO 박막을 형성 시키고, 650도의 대기로에서 Zn fume의 분위기 내에서 산화 시킨 후 CCO 박막의 부식 정도를 확인 및 측정 하였다. 산화는 30일간 진행되었고, 30일 후 SEM을 이용하여 CCO박막의 형상을 확인 하였으며 동전위분극 실험을 통하여 부식성을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.551-556
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• 2018

대부분의 용융 아연 도금 설비에 사용되고 있는 소재는 SM45C(기계구조용 탄소강, KS규격)으로, 주로 저렴한 가격적인 측면에 의해 사용되고 있다. 용융 아연 도금의 특성상 해당 용탕에서 발생되어 올라오는 Zn Fume과 고온의 열에 의한 도금 설비의 산화가 발생되고 있으며 현재 용융 아연 도금 설비의 교체 주기의 시기는 6개월으로 많은 시간과 설비 비용이 낭비 되어오고 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 소재들(Inconel625, STS304, SM45C)을 이용하여 고온과 Zn Fume 환경에서 강제로 산화 시켜 각각의 부식성을 확인하고 비교 분석하였으며, 각 소재들의 용융 아연 도금 현장 설비에 적용 가능성을 파악하고자 진행하였다. 강제 산화 실험은 650도의 대기로 내에 Zn 용탕을 두고, Ar 가스를 용탕 내에서 직접 버블링하여 Zn fume를 발생시켜 고온, Zn fume에 의한 부식을 행하는 실험을 하였다. 30일 후 Sample들을 꺼내어 표면의 산화층을 EDS, SEM으로 확인하고, 동전위분극 시험을 이용하여 부식성을 비교 분석하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권4호
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• pp.357-364
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• 2017

Metal casting is a process in which molten metal or liquid metal is poured into a mold made of sand, metal, or ceramic. The mold contains a cavity of the desired shape to form geometrically complex parts. The casting process is used to create complex shapes that are difficult to make using conventional manufacturing practices. For the optimal casting process design of sleeve parts, various analyses were performed in this study using commercial finite element analysis software. The simulation was focused on the behaviors of molten metal during the mold filling and solidification stages for the precision and sand casting products. This study developed high-life sleeve parts for the sink roll of continuous hot-dip galvanizing equipment by applying a wear-resistant alloy casting process.

• 한국표면공학회지
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• 제53권3호
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• pp.95-103
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• 2020

In this study, the material used in the hot dip galvanizing equipment was poorly corrosion-resistant, so it was performed to solve the cost and time problems caused by equipment replacement. The theoretical calculation was performed using the DV-Xα method(Discrete Variational Local-density approximation method). The alloy (STS4XX series) of the equipment currently used has a martensite phase. Therefore, the theoretical calculation was performed by applying P4 / mmm, which is a tetragonal structure. The new alloy was chosen by designing theoretical values close to existing materials. Considering elements that contribute to corrosion, most have high prices. Therefore, the design was completed by adjusting the content using only the components of the reference material in the theoretical design. The final design alloys were chosen as D6 and D9. Designed D6 and D9 were dissolved and prepared using an induction furnace. After the heat treatment process was completed, the corrosion rate of the alloys was confirmed by using the potentiodynamic polarization test. The surface of the prepared alloys were processed horizontally and then polished to # 1200 using sand paper to perform potentiodynamic polarization test. Domestic products: 4.735 mpy (mils / year), D6: 0.9166 mpy, D9: 0.3372 mpy, alloys designed than domestic products had a lower corrosion rate. Therefore, the designed alloy was expected to have better erosion resistance.