• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
• /
• pp.235-243
• /
• 2002

Ni-base superalloys are used extensively in industry, both in aeroengines and land based turbines. About 60% by weight of most modern gas turbine engine structural components are made of Ni-base superalloys. To satisfy practical demands, the efficiency of gas turbine engines has been steadily and systematically increased by design modifications to handle higher turbine inlet or firing temperatures. However, the increase in operating temperatures has lead to a decrease in the life of components and increase in costs of replacement. Moreover, around 80% of the large frame size industrial/utility gas turbines operating in the world today were installed in the mid-sixties to early seventies and are now 25 to 30 years old. Consequently, there are greater opportunities now to repair and refurbish the older models. Basically, there are two major factors influencing the weldability of the cast alloys: strain-age cracking and liquation cracking. Susceptibility to strain-age cracking is due to the total Ti plus AI content of the alloy; Liquation cracking is due either to the presence of low melting constituents or constitutional liquation of constituents. Though Rene 41 superalloy has 4.5wt.% total Ti and Al content and falls just below the safe limit proposed by Prager et al., controlled grain size and special heat treatments are needed to obtain crack-free welds. Varying heat treatments and filler materials were used in a laboratory study, then the actual welding of service parts was carried out to verity the possibility of crack-tree weld of components fabricated from Rene 41 superalloy. The microstructural observations indicated that there were two kinds of carbides in the FCC matrix. MC carbides were located along the grain boundaries, while M$_{23}$C$_{6}$ carbide was located both inter and intra granularly. Two kinds of filler materials, Rene 41 and Hastelloy X were used to gas tungsten arc weld a patch into the sheet metal, along with varying pre-weld heat treatments. The microstructure, hardness and tensile tests were determined. The service distressed parts were categorized into three classes: with large cracks, with medium cracks and with small or no visible cracks. No significant difference in microstructure among the specimens was observed. Specimens were cut from the corner and the straight edge of the patch repair, away from the corner. The only cracks present were found to be associated with inadequate surface preparation to remove oxidation. Guidelines for oxide removal and the welding procedures developed in the research enabled crack-free welds to be produced.d.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.95-103
• /
• 2005

Purpose: Recently, various metal primers have been developed, and these are known to increase the bond strength between metal and relining resin. In this study, the change in bond strength according to amount of thermocycling was evaluated. Materials and Methods: In this study, 216 specimens were fabricated. Tokuyama Rebase $II^{(R)}$(Tokuyama Corp., Japan) and $Kooliner^{(R)}$(GC America Inc., Japan) as relining material, and MR. $Bond^{(R)}$(Tokuyama Corp., Japan) and Alloy $Primer^{(R)}$(Kuraray Medical Inc., Japan) as a metal primers were used. Using Ni-Cr and various metal surface treatment methods, resin was bonded and the change in bond strength during thermocycling was measured. The data was analyzed by one-way ANOVA, t-test(p<.05 level of significance). Results: When comparing the groups with only sandblasting, rapid decrease in shear bond strength could be seen. In the groups using Tokuyama Rebase $II^{(R)}$, with the exception of the 1000 and 2000 cycle groups, each group showed statistically significant decrease in shear bond strength(p<0.05). In comparison according to relining materials, $Kooliner^{(R)}$ showed higher shear bond strength than Tokuyama Rebase $II^{(R)}$ in all groups. In groups using MR $bond^{(R)}$, $Kooliner^{(R)}$ had higher shear bond strength than Tokuyama Rebase $II^{(R)}$ but, there was no statistical significance(p<0.05). In the other groups, $Kooliner^{(R)}$ showed significantly higher shear bond strength(p<0.05). There was significant difference between groups with sandblasting and metal primer treatments(p<0.05). In comparison according to metal primer materials, Alloy $Primer^{(R)}$ showed the highest shear bond strength but there was no statistical significance(p>0.05). According to the number of thermocycling cycles, when using Tokuyama Rebase $II^{(R)}$, there were no significant differences between the 0, 1000 and 2000 cycle groups regardless of the type of metal primer. There were no differences between the 2000 and 3000 cycle groups. When using $Kooliner^{(R)}$, regardless of the type of metal primer, there were no significant differences between the 0, 1000, 2000 and 3000 cycle groups(p>0.05). Conclusion: The use of metal primers showed increase in bond strength, and the stability after to thermocycling has been authenticated. Thus, the use of metal primers in relining and rebasing of metal frameworks is essential. But when selecting the material various physical properties should be considered.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.141-148
• /
• 2011

Carbon material shows relatively high strength at high temperature in vacuum atmosphere and can be easily removed as CO or $CO_2$ gas in oxidation atmosphere. Using these characteristics, we have investigated the applicability of carbon mold for precision casting of high melting point metal such as nickel. Disc shape carbon mold with cylindrical pores was prepared and Ni-base super alloy (CM247LC) was used as casting material. The effects of electroless Nickel plating on wettability and cast parameters such as temperature and pressure on castability were investigated. Furthermore, the proper condition for removal of carbon mold by evaporation in oxidation atmosphere was also examined. The SEM observation of the interface between carbon mold and casting materials (CM247LC), which was infiltrated at temperature up to $1600^{\circ}C$, revealed that there was no particular product at the interface. Carbon mold was effectively eliminated by exposure in oxygen rich atmosphere at $705^{\circ}C$ for 3 hours and oxidation of casting materials was restrained during raising and lowering the temperature by using inert gas. It means that the carbon can be applicable to precision casting as mold material.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권7호
• /
• pp.753-758
• /
• 2011

초내열합금인 GTD-111은 고온강도와 내산화성이 우수하여 가스터빈에서 사용되는 소재이다. 초내열합금의 피로 수명 예측은 가스터빈의 효율을 개선하기 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서의 저주기 피로시험은 실제 운전 환경과 유사하게 변형률 범위, 온도를 다양하게 설정하여 시험을 수행하였다. GTD-111의 저주기 피로수명을 예측하기 위하여 변형률 에너지 밀도와 파단 사이클과의 관계를 이용하였다. 시험결과를 토대로 변형률 에너지법과 Coffin-Manson법에 의하여 피로수명을 예측하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권12호
• /
• pp.1138-1145
• /
• 1998

Ni계 경면합금인 Deloro 50의 마모거동을 15ksi와 30ksi 접촉응력하의 여러 마모조건에서 조사하였다. 상온대기중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서도 극심한 응착마모가 발생하는 매우 낮은 마모저항성을 보였는데 이는 fcc 결정구조를 갖는 Deloro 50 기지상의 경도와 가공경화율이 strain-induced 상변태를 이웅한 hcp 결정구조의 Stellite 6보다 낮기 때문으로 생각된다. 상온 수중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서 Stellite 6와 비슷한 마모저항성을 보였는데 이는 물이 미세요철간의 금속간 접촉을 억제하였기 때문으로 생각된다. 그러나, 30ksi의 높은 접촉응력에서는 상온 대기중길 같은 응착마모가 발생하는 것으로 보아, 30ksi의 높은 응력에서는 물의 응착마모 억제 효과가 없었기 때문으로 생각된다. $300^{\circ}C$ 대기중에서 Deloro 50는 30ksi의 높은 접촉응력에서도 Stellite 6보다 우수한 마모저항성을 보였는데 이는 고온에서 마모시 생성되는 복합산화물층이 효과적으로 금속간 접촉을 방해하여 응착마모를 억제하였기 때문으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권9호
• /
• pp.718-723
• /
• 2016

중형 차량용 에어컨에 사용되는 스크롤 압축기는 토크변동이 적고 에너지 효율이 높으며, 소음이 적어 적용이 확대되어 가고 있다. 또한 경량화에 따라 압축기를 구성하는 주요부품이 스틸에서 알루미늄으로 변경하는 등 소재에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 스크롤 압축기는 고정 스크롤과 선회 스크롤의 인벌루트 랩의 가공 정밀도가 $10{\mu}m$ 이하로 정밀도가 높은 전용장비와 전용 툴은 물론 숙련된 가공기술이 요구되므로 가공 품질을 확인하기 위하여 표면조도와 윤곽도를 측정하였으며, 알루미늄을 모재로하여 양극 산화 처리하여 사용되고 있는 선회스크롤의 경도를 향상시키기 위한 방법의 일환으로 봉공처리를 수행에 따른 특성들을 살펴보았다. 알루미늄 소재는 Al-Mg-Cu계 합금으로 미량의 Ni, Fe, Zn 이 부가된 것으로 나타났으며, 표면조도는 $3{\mu}m$이하로 가공 정밀도 기준 $10{\mu}m$를 만족하였다. 또한 양극산화 후 나노다이아몬드, CNT로 봉공처리 한 경우 경도는 450 이상으로 수봉공처리의 경우 보다 50% 이상 경도가 향상됨을 알 수 있었으며, 봉공재로 사용하기 위한 소재로서 탄소나노튜브나 나노다이아몬드는 큰 차이를 보이지 않았다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권8호
• /
• pp.765-770
• /
• 2017

Ni기 초내열합금인 GTD111 DS는 가스터빈 블레이드에 사용된다. 본 논문에서는 실제 운전조건과 유사한 조건을 설정하여 GTD111 DS의 저주기 피로시험을 실시하였다 상온, $760^{\circ}C$, $870^{\circ}C$의 온도범위와 다양한 변형률에서 저주기 피로시험을 수행하였다. 실험결과 총 변형률이 증가함에 따라 피로수명은 감소하였다. 상온 및 $760^{\circ}C$에서는 주기적 경화반응이 나타났으며 $870^{\circ}C$에서는 주기적 연화반응이 나타났다. $870^{\circ}C$에서 응력완화 현상은 유지시간에 따른 크리프의 영향으로 나타났다. 피로수명과 총 변형률의 관계는 Coffin-Manson 식을 통해 얻었다. 파단면은 SEM을 통해 초기균열 및 피로진전지역을 관찰하였다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.647-661
• /
• 1997

The resin modified glass ionomer cements(RMGICs) have been used for years since 1989. Recently it has been developed for luting of fixed restorations. To evaluate the bond strength and marginal leakage of RMGICs for luting usage, the 80 extracted human molars which had uniform area of exposed dentin were cemented with 3 types of RMGICs(Fuji Duet, Advance, Vitremer), a conventional Glass Ionomer Cement(GIC-Fuji I), and a resin cement (Panavia 21) to base metal alloy(Ni-Cr-Be). After thermocycling the specimens were immersed in basic fuschin dye for measuring marginal leakage. The shear bond strength was measured with Instron and the maximum dye penetration was measured to 0.1mm. The types of fractured patterns were determined with stereoscope(${\times}7.5$). The results are as follows. 1. The difference between 3 RMGICs and a conventional GIC in shear bond strength was not statistically significant. It seemed that RMGICs had lower shear bond strength than resin cement. (p<0.01) 2. The mean scores of marginal leakage had no significant difference between the resin cement and 3 RMGICs but it was much higher in conventional GIC than the RMGICs (p<0.05) 3. It was determined that the manufacturer and the methods of dentin pretreatment determined the pattern of fracture surfaces and the frequency of adhesive failure between teeth and 3 RMGICs standed as in following order - Vitremer, Advance, Fuji Duet. (p<0. 01) When the fracture pattern was analyzed, it could be said that the materials and the method of dentin pretreatment have much effect on bonding states. This means that the dentin bonding agents should be improved. But the limited products in this experiment can not evaluate the physical properties of the entire RMGICs. Therefore a further study which can evaluate various RMGICs should be in progress to develope better cements.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
• /
• 한국분말야금학회 1994년도 추계학술대회강연 및 발표대회 강연및 발표논문 초록집
• /
• pp.15-15
• /
• 1994

M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안￡로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통￡로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁￡로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.