• 제목/요약/키워드: Rapid solidification

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레이저빔에 의한 계면경사 Ni-Cr/steel 재료 제조에 관한 연구 (A study on the Fabrication of Graded-Boundary Ni-Cr/Steel Material by Laser Beam)

  • 김재현;김도훈
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.29-37
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    • 2000
  • For a development purpose of thick metal / metal Graded-Boundary Materials(GBM), a basic research on the fabrication of Ni-Cr/steel GBM was carried out by a laser beam and its mechanical properties and thermal characteristics were investigated. In order to produce a compositionally graded boundary region between substrate steel and added Ni-Cr alloy, a series of surface alloying treatments was performed with a high power CO$_2$ laser beam. Ni-Cr sheet was placed on a low carbon steel plate(0.18%C), and then a CO$_2$ laser beam was irradiated on the surface to produce a homogeneous alloyed layer. On this first surface-alloyed layer, another Ni-Cr sheet was placed and then the CO$_2$ laser beam was irradiated again to produce second surface-alloyed layer. Sequential repetitions of laser surface alloying treatment 4 times resulted in a graded-boundary region with the thickness of about 1.4mm. Simultaneous concentration profiles of different kinds of alloying elements(Ni and Cr) showed from 42%Ni, 45%Cr and 13%Fe on surface region to 0%Ni, 0%Cr and 99%Fe in substrate region. Also a thermal conductivity gradient resulted in graded-region and its value changed from 0.03㎈/cm s$\^{C}$ in surface region to 0.1㎈/cm s$\^{C}$ in substrate region. Microstructural observation showed that any visible root porosities and solidification shrinkage cracks were not formed in graded region between alloyed layer and substrate region during rapid cooling.

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$\alpha$-(Fe, Co)기 Nd-(Fe, Co)-B-Nb-Cu 초미세결정립합금의 자기특성에 미치는 Nd의 영향 (Influence of Nd Content on Magnetic Properties of Nanocrystalline $\alpha$-(Fe, Co)-Based Nd-(Fe, Co)-B-Nb-Cu Alloys)

  • 조덕호;조용수;김택기;송민석;김윤배
    • 한국자기학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.154-158
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    • 1999
  • Nd 함유량을 2~6at.%로 변화시킨 $\alpha$-(Fe, Co)-B-Nb-Cu 초미세결정립합금의 미세조직 및 자기특성을 조사하였다. 급속응고된 Ndx(Fe0.9Co0.1)90-xB6Nb3Cu1(2$\leq$x$\leq$6, 1at.% 간격) 합금은 x=3 이상에서 비정질상으로 제조되었다. 제조된 비정질합금은 열처리에 의해 $\alpha$-(Fe, Co) 및 Nd2(Fe, Co)14B1상으로 구성된 초미세결정립합금으로 결정화 되었다. 최적열처리조건에서 잔류자화는 Nd의 증가에 따라 감소하며, x=3에서 1.55T로 최대 값을 나타내었다. 보자력은 Nd함유량 증가에 따라 직선적으로 증가하여 x=6에서 4.6kOe이었으며, 최대에너지적은 10.6MGOe였다.

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INFLUENCE OF B AND Nd CONTENT ON THE MAGNETIC PROPERTIES OF ${\alpha}-Fe$ BASED NdFeB MAGNETS WITH ULTRAFINE GRAINS

  • Cho, Y.S.;Kim, Y.B.;Park, W.S.;Kim, C.S.;Kim, T.K.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.427-431
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    • 1995
  • The influence of Nd and B contents on the magnetic properties and structures of ${\alpha}-Fe$ based Nd-(Fe,Co)-B-Mo-Cu alloys was investigated. $Nd_{4}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{92-x}B_{x}Mo_{3}Cu_{1}$ and $Nd_{x}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{86-x}B_{10}Mo_{3}Cu_{1}$ amorphous alloys prepared by rapid solidification process were crystallized to form nanocrystalline structure. The increase of B content in $Nd_{4}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{92-x}B_{x}Mo_{3}Cu_{1}$ nanocrystalline resulted in the change of stucture of soft phase in the sequence of ${\alpha}-Fe$->${\alpha}-Fe+Fe_{3}B$->$Fe_{3}B$. The coercivitis of the alloys were increased with increasing B content and was 263 kA/m at x=18. On the contrary, the remanence has shown an opposite trends. The increase of Nd content in $Nd_{x}{(Fe_{0.9}Co_{0.1})}_{86-x}B_{10}Mo_{3}Cu_{1}$ nanocrystalline containing ${\alpha}-Fe$ as main phase had no effect on the structure and improved coercivity up to 256 kA/m. However, the remanence was decreased from 1.4 T to 1.15 T according to the increase of Nd content.

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선택적 레이저 용융법으로 제조한 316L 스테인리스강의 기계적 이방성에 미치는 기공의 영향 (Effect of Porosity on Mechanical Anisotropy of 316L Austenitic Stainless Steel Additively Manufactured by Selective Laser Melting)

  • 박정민;전진명;김정기;성유진;박순홍;김형섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.475-481
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    • 2018
  • Selective laser melting (SLM), a type of additive manufacturing (AM) technology, leads a global manufacturing trend by enabling the design of geometrically complex products with topology optimization for optimized performance. Using this method, three-dimensional (3D) computer-aided design (CAD) data components can be built up directly in a layer-by-layer fashion using a high-energy laser beam for the selective melting and rapid solidification of thin layers of metallic powders. Although there are considerable expectations that this novel process will overcome many traditional manufacturing process limits, some issues still exist in applying the SLM process to diverse metallic materials, particularly regarding the formation of porosity. This is a major processing-induced phenomenon, and frequently observed in almost all SLM-processed metallic components. In this study, we investigate the mechanical anisotropy of SLM-produced 316L stainless steel based on microstructural factors and highly-oriented porosity. Tensile tests are performed to investigate the microstructure and porosity effects on mechanical anisotropy in terms of both strength and ductility.

폐 Magnesia-Carbon Powder를 이용한 연약지반 고형화 및 강도 증진에 대한연구 (Study on Solidification and Strength of Soft Soils by Using Waste Magnesia-Carbon Powder)

  • 최훈;송명신;강현주;정의담;김주성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • 제철소에서 용강을 제조할 때에 사용되는 전로(Converter)나 레이들(Ladle) 등의 노체용 내장 내화물로 마그네시아-카본벽돌이 많이 사용되고 있다. 그러나 이렇게 사용되고 있는 마그네시아-카본 벽돌의 경우 교체 이후 전량폐기되고 있다. 이렇게 폐기되는 폐 마그네시아-카본 벽돌을 분쇄하여 활성화재를 이용한 연약지반 및 오염지반의 고화재로 사용함으로써 연약지반 및 오염지반의 고형화를 통하여 연약지반의 강성증가와 함께 오염지반에서 발생하는 중금속 및 기타 유해물질의 용출에 대한 안정화에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 논문에서는 폐 마그네시아-카본을 이용한 연약지반의 강도 증가에 대한 내용에 대하여 나타내었다.

급속냉각된 Nd-Fe(-Co)와 Sm-Co(-Fe)계 Laves 화합물의 미세조직과 자기특성 (Microstructure and Magnetic Properties of Rapidly Solidified Nd-Fe(-Co) and Sm-Co(-Fe) Laves Compounds )

  • 이우영;최승덕;양충진
    • 한국자기학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.17-24
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    • 1991
  • $NdFe_2$, $Nd{(Fe_{0.5})}_2$, $SmCo_2$$Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물을 급속냉각기술에 의하여 제조하였다. 저온자기특성을 조사한 결과 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$, $SmCo_2$$Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물은 강자성의 거동을 보이며 결정구조는 모두 C15의 단일상으로 존재하였으며, $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 일종의 spin reorientation 거동을 보였다. $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 화학조성식 $NdFe_7$의 준안정상과 Nd-rich상으로 구성됨을 알았다. $NdFe_2$ 급냉합금을 열처리 하면 $NdFe_7$$Nd_2Fe_{17}$과 Nd-Fe-O상으로 변태하였다. $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물의 보자력은 상온에서 4kOe이며 큐리온도는 $400^{\circ}C$로 측정된다. 또한 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물은 상온에서 $2.8\;{\mu}_B/f.u.의$ 자기모멘트를 보유한다.

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급속냉각된 $SmFe_{7+x}M_{x}(M=Mo,\;V,\;Ti)$ 화합물에서 생성된 신 강자성상 (Magnetic Hardening of Rapidly Solidified $SmFe_{7+x}M_{x}(M=Mo,\;V,\;Ti)$ Compounds)

  • Choong-Jin Yang;E. B. Park;S. D. Choi
    • 한국자기학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.226-232
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    • 1994
  • 철-희토류 화합물인 Sm-Fe 이원계에서 조성식 $SmFe_{7+x}M_{x}(M=Mo,\;V,\;Ti)$ 화합물을 급속냉각기술로 제조하여 강자성을 나타내는 새로운 자성상인 ${Sm(Fe,\;M)}_{7}$을 합성하였다. Sm-Fe 이원계에 제 2의 천이원소 Mo, V 또는 Ti를 첨가함으로써, ${Sm(Fe,\;M)}_{7}$ 자성상은 큐리온도(Tc)가 $T_{c}=355^{\circ}C$에 달했으며 x=0.8과 1.0 사이에서 $SmFe_{7+x}M_{x}(M=Mo,\;V,\;Ti)$의 고유보자력 ($_{i}H_{c}$)이 3~6 kOe를 갖는 신 자성상을 제조하였다. ${Sm(Fe,\;M)}_{7}$ 상은 급냉응고 된 상태에서나 열처리 후에도 변함없이 안정하였으며 오히려 급냉상태에서 보다 우수한 강자기 특성을 보였다. ${Sm(Fe,\;M)}_{7}$은 육방정계 결정구조를 갖는 능방정계이며 P6/mmm Space Group에 속하는 것으로 판명되었다. ${Sm(Fe,\;M)}_{7}$ 자성상이 고보자력을 나타내는 원천적인 이유는 급속냉각에 의하여 결정입도가 $2000~8000\;{\AA}$의 미립자로 형성되기 때문이며, 높은 규리온도를 보이는 까닭은 급속냉각에 의해 제 2의 천이원소인 Mo, V 또는 Ti의 Fe에 대한 고용도가 평형상태에서 보다 월등히 높아져 자기변환온도를 상승하게 하였기 때문이다.

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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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