• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• 제36권4호
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• pp.379-386
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• 2012

The primary aim of this paper was to evaluate several probabilistic fatigue crack propagation models using the residual of a random variable, and to present the model fit for probabilistic fatigue behavior in Mg-Al-Zn alloys. The proposed probabilistic models are the probabilistic Paris-Erdogan model, probabilistic Walker model, probabilistic Forman model, and probabilistic modified Forman models. These models were prepared by applying a random variable to the empirical fatigue crack propagation models with these names. The best models for describing fatigue crack propagation behavior in Mg-Al-Zn alloys were generally the probabilistic Paris-Erdogan and probabilistic Walker models. The probabilistic Forman model was a good model only for a specimen with a thickness of 9.45 mm.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• 제18권1호
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• pp.12-17
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• 2005

Effects of Zn and Zr additions on the microstructure and mechanical properties of Al-5%Mg-1%Mn alloys were investigated. As Zn content increased in the Al-Mg-Mn-Zn alloys, the tensile strength and ductility of as-cast alloys rather decreased while the tensile strength of the heat-treated alloys significantly increased mainly due to the precipitation of fine $MgZn_2$ phases. Small amount of Zr was added to the 3%Zn alloy to further enhance the mechanical properties, and it appeared to increase the strength and ductility, especially in as-cast state.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.278-278
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• 2012

용융아연 도금욕에 1~2% 정도 첨가된 Mg은 수지상 결정인 아연 스펭글의 크기를 미세화 시키고, 특히 $MgZn_2$ 및 $Mg_2Zn_{11}$ 금속간화합물로 석출되어 철에 대한 희생방식능을 높여 주는 역할을 함은 잘 알려진 사실이다. 여기서 Al은 수지상 결정인 아연 스펭글의 크기를 미세화 시키고는 역할도 하지만 $MgZn_2$ 및 $Mg_2Zn_{11}$ 석출의 총량을 감소시키지만 또한 $MgZn_2/Mg_2Zn_{11}$ 비를 증가시키는 역할을 함을 알 수 있었다. 특히 Al 및 Mg을 각각 2% 정도 첨가함으로 염수분무실험에서 도금층의 부식량이 일반 아연도금층에 비해 1/3 정도로 되었다.

• Transactions of Materials Processing
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• 제21권7호
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• pp.447-452
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• 2012

This paper is concerned with forming of Al-Zn-Mg-Sc aluminum alloy bolts, focusing on the effects of heat treatment and age-hardening on the formability and ductile damage evolution. Both experimental and finite element studies were performed. From the experiments, it is observed that the heat treatment or the normalization of Al-Zn-Mg-Sc aluminum alloy increases its formability dramatically resulting in successful bolt forming, while the effects of age-hardening at room temperature on the stress-strain relationship and formability are not very critical. Deformation characteristics such as distribution of effective stress and strain, material flow, and ductile damage evolution during bolt forming are examined using a commercial finite element package, Deform-2D. It should be noted that the extrusion load predicted by the finite element method matches well the experiment results. The finite element predictions on the deformation characteristics support the experimental observations such as fracture of bolt head flange, material flow, and distribution of hardness.

• Journal of Korea Foundry Society
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• 제17권5호
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• pp.419-425
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• 1997

용탕단조방법에 의해 제조된 Mg-6Al-xZn(x=0, 1, 2)합금의 기계적 성질에 미치는 시효열처리의 영향을 조사한결과 아래와 같은 결론을 얻었다. (1) 주조조직을 관찰한 결과 미세한 수지상조직을 나타냈으며 초정${\alpha}$, 과포화 ${\alpha}$, ${\beta}$상 등 세가지 상으로 구성되어 있었다. (2) Mg-6Al-xZn합금은 시효경화성을 나타내었으며 Zn의 첨가량이 증가할수록 전시효구간에서 경도값이 높게 나타났다. (3) 시효조직을 관찰한 결과 $200^{\circ}C$의 시효시에는 불연속 석출물이 대부분 차지했으나 $240^{\circ}C$의 시효온도에서는 수지상 경계에서 시작되는 미세분산된 연속석출물이 대부분 이었다. (4) $240^{\circ}C$에서 시효열처리 한 시편은 연속석출물이 석출됨으로서 $200^{\circ}C$에서의 시효열처리된 시편에 비하여 과시효되는 경향이 작았다. (5) T6열처리 후 인장시험 결과 Zn 첨가량에 따라 강도가 증가하였는데 Mg-6Al-2Zn합금의 경우 인장강도는 248.4 MPa을 나타내었으며 Zn양에 따른 연신율의 감소는 나타나지 않았다.

• Transactions of Materials Processing
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• 제21권5호
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• pp.324-329
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• 2012

Mg-(9-x)Sn-xAl-1Zn (x=1, 2, 3 and 4 wt.%) alloys were subjected to indirect extrusion, and the microstructure and mechanical properties of the as-extruded Mg-Sn-Al-Zn (TAZ) alloys were investigated. The TAZ 811 alloy exhibited a finer grain structure than the TAZ 541 alloy due to a larger number of Mg2Sn particles, which pinned the grain boundaries and prevented growth of recrystallized grains. The TAZ alloys showed an unusual yield asymmetry behavior. The tension-compression yield asymmetry increased with decreasing average grain size. The TAZ 811 alloy with a small grain size exhibited a larger yield asymmetry than that of the TAZ 541 alloy having a relatively large grain size, which is mainly attributed to the low Al content and large number of second phase particles in the TAZ 811 alloy.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.170.1-170.1
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• 2016

일반적으로 Al-Mg-Zn 합금의 ${\beta}$상($Al_aMg_b$) 조직은 내식성의 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며 ${\beta}$상 조직이 입계에 연속적으로 형성될 경우 내식성이 감소하는 주요 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 Al-Mg-Zn 합금을 균질화하여 ${\beta}$상 조직을 변화시켰고, 그 변화에 따른 내식성의 거동을 확인하였다. 균질화 조건은 ${\beta}$상 조직의 고용 가능한 온도인 $400^{\circ}C$이상의 온도에서 진행 하였으며 균질화 조건에 따른 미세조직, 조성 분석, ${\beta}$상 조직의 고용정도를 확인하기위해 광학현미경(optical microscpe), 전자현미경(scanning electron microscope), X선 회절 분석법(X-ray Diffraction)을 사용하였다. 또한, 미세조직에 의한 내식성은 $25^{\circ}C$, 3.5wt% NaCl용액에서 분극 시험으로 평가하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권4호
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• pp.166-177
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• 1997

The high strength AlZnMgCu0.5 alloy is a light metal with good age hardenability, and has a high tensile and yielding strength. Therefore, it can be used for structures requiring high speciple strength. Even though high strength AlZnMgCu alloy has good mechanical properties, it has a lot of problems in TIG and MIG welding processes. Since lots of high heat absorption is introduced into the weldment during TIG and MIG processes, the microstructural variation and hot cracks take place in heat affected zone. Therefore, the mechanical properties of high strength AlZnMgCu0.5 alloy can be degraded in weldment and heat affected zone. Welding process utilizing high density heat source such as electron beam should be developed to reduce pore and hot cracking, whichare usually accompanied by MIG and TIG welding processes. In this work, electron beam welding process were used with or without AlMg4.5Mn as filler material to avoid the degradation of mechanical properties. Mechanical and metallurgical characteristics were also studied in electron beam weldment and heat affected zone. Moreover hot cracking mechanism was also investigated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.165.1-165.1
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• 2016

Zn의 수요는 매년 증가하지만 매장량의 한계로 대체용 물질계가 개발이 필요한 시점이다. Zn보다 상대적으로 풍부하고 동일 두께의 Zn 코팅층과 비교하여 우수한 내식성을 보이는 Al과 Mg의 코팅층을 제작하여 Al-Mg 코팅 강판의 특성 분석 및 평가를 실시하였다. Al-Mg 코팅층은 99.99%의 Al, 99.9%의 Mg target을 사용하여 스퍼터링을 이용하여 냉연강판 위에 코팅하였다. 증발물질과 기판과의 거리는 7cm 이며, 기판은 세척을 실시한 후 클리닝 챔버에 장착하고 ~10-5 Torr 까지 진공배기를 실시하였다. 클리닝 챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 기판 홀더에 -800 V의 직류 전압을 인가하여 약 30분간 글로우 방전 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 아르곤 가스를 차단하고 코팅 챔버로 시편을 이송 후 코팅층 성분의 구성형태에 따라 Al과 Mg을 코팅하였다. Al-Mg 코팅층은 $3{\mu}m$의 두께를 기준으로 Mg wt.%의 비율을 5% ~ 90%까지 변화시키며 코팅하였다. 그리고 후속 공정으로 질소 분위기 $400^{\circ}C$에서 10분간 열처리를 하였다. Al-Mg 코팅층을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 표면에서는 Al-Mg 코팅층에 존재하는 Mg 함량이 높아질수록 grain의 크기가 증가하였고 단면에서는 열처리 전의 치밀한 구조에서 열처리 후에는 주상구조 혹은 grain 구조가 선명해지는 것을 볼 수 있었으며 글로우방전분광기로 Al과 Mg의 성분 비율변화를 확인할 수 있었다. 또한 Al-Mg가 코팅된 강판을 염수분무시험을 통해서 내부식 특성을 확인하였다. Al-Mg 코팅 강판의 염수분무시험 결과, Mg 함량이 낮은 Al-Mg 코팅층은 열처리 후 뚜렷한 내식성 향상을 보였으며 Mg 조성 변화에 따라 일정한 경향성을 보였다. 하지만 Mg 함량이 높은 Al-Mg 코팅층은 열처리 후 급격한 내식성 저하와 함께 시편간의 편자가 커지는 것을 확인 할 수 있었다. 최적의 내식성을 보이는 Mg의 조성을 확인하기 위해서는 향후 보다 변별력이 높은 평가가 결과가 필요하다고 판단되어진다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제23권2호
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• pp.104-112
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• 2024

Al-Zn-Mg-Si alloy coatings have been developed to inhibit corrosion of cold rolled steel sheets, and an understanding of the alloy system helps prevent coating defects. We used a Bridgman furnace to characterise the nature and formation mechanisms of the phases present in the quaternary system with 0.4 wt% Fe. In the directional solidification experiments we imposed steep temperature gradients and varied the pull rate. After the samples were quenched in the furnace, detailed characterization of the samples was carried out by electron microscopy (SEM/EDS). From the dT/dt vs T plots of the cooling curves of the alloys, the solidification path was determined to be $Liquid{\longrightarrow[80]^{544-558}}{\alpha}-Al{\longrightarrow[80]^{453-459}}Al/Mg_2Si{\longrightarrow[80]^{371-374}}Al/Zn{\longrightarrow[80]^{331-333}}Zn/mgZn_2$. The formation mechanisms of the Mg and Zn containing phases and their morphology was discussed together with the effects of the cooling rate. Key findings include the lengthening of the mushy zone in directionally solidified samples remelted against a positive temperature gradient, as well as an enrichening of the α-Al phase by Zn through remelting. Mg₂Si and other Si based phases were observed to adopt a much finer faceted microstructure in favour of a script-like microstructure when exposed to the higher cooling rate of coolant quenching.