• 한국결정학회지
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• 제10권1호
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• pp.13-19
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• 1999

저합금강인 SCM415강에 대한 플라즈마 질화의 변수에 따른 질화특성을 관찰하여 최적공정을 확립한 후 기존의 질화법인 염욕질화와 가스질화 되어진 시편과 피로특성을 비교하였다. 가스조정비는 질소대 수소의 비가 3:1일 때 가장 높은 표면강도를 가지며, 온도는 높아질수록 표면강도는 낮아지고 유효경화깊이는 깊어지는 것을 알 수 있었다. 또한 질화시간이 증가될수록 표면경도는 낮아지고 유효경화깊이는 깊어졌다. 본 플라즈마 질화장비에서의 최적공정조건은 공정온도 500℃, 공정시간 4시간, 질소와 수소의 비가 3:1으로 관찰되었고, 이 때 표면경도는 1181 Hv, 화합물층의 깊이 17 ㎛, 유효경화깊이 450 ㎛로 측정되었다. 가스질화 되어진 시편의 표면경도는 945 Hv, 유효경화깊이 250 ㎛였고, 염욕질화 되어진 시편의 경우는 각 846 Hv, 300㎛으로 관찰되었다. 또한 플라즈마 질화공정을 거친 질화강과 가스질화, 염욕질화 되어진 질화강의 피로특성을 평가한 결과 플라즈마 질화강이 가스질화, 염욕질화 되어진 질화강에 비하여 1.5∼2배의 우수한 피로특성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1645-1651
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• 2015

본 연구에서는 선삭 작업에서 가공 여유각 변경에 따른 피삭재의 형상정밀도가 어떻게 변화되는지 분석하고자 하였다. 피삭재는 3가지로 SM45C(기계구조용탄소강), SCM415(크롬몰리브덴강), STS303(스테인리스강)을 선택하여 정해진 가공조건인 회전속도 2,500 rpm으로 시작하여 이송속도 0.07 mm/rev와 0.10 mm/rev를 기준으로 가공깊이 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm 그리고, 절인 경사각인 네거티브 경사각 $0.0^{\circ}(-6.0^{\circ})$, $0.3^{\circ}(-6.3^{\circ})$, $0.9^{\circ}(-6.9^{\circ})$의 3가지 형태로 가공하였을 경우, 재료별 가공정밀도, 원통도, 동축도, 진원도 등의 결과를 비교 분석하였다. 피삭재의 재질별로 알아본 원통도의 정밀도는 $0.0^{\circ}{\rightarrow}0.3^{\circ}{\rightarrow}0.9^{\circ}$의 순으로 $0.9^{\circ}$일 경우가 가장 좋은 원통도 값을 나타냈다. 결과적으로 바이트의 네거티브 경사각이 커지면 정밀도가 특정 부분에서 재질에 관계없이 좋아져서 가공성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 이송속도와 절삭 깊이에 따라 가공형상이 변화한다는 것과 재질에 따라 다르게 적용되어야 한다는 것을 확인하게 되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제27권6호
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• pp.308-313
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• 2011

본 연구에서는 수직 하중과 미끄럼 속도가 DLC (a-C:H)와 WC/C (a-C:H:W)의 마찰 특성에 미치는 영향을 파악하기 위해 ball-on-disk 형태의 마찰 실험 장치를 이용하여 실험을 수행하였다. 연구 대상 고체 윤활막인 DLC와 WC/C는 AISI 52100 steel ball의 표면에 증착되었으며, 상대 마찰면의 재질은 침탄 경화된 SCM 415 Cr-Mo steel이다. 실험은 상대 습도가 20~40 %이고 온도가 $16{\sim}24^{\circ}C$인 대기 분위기에서 다양한 미끄럼 속도 (0.1, 0.78, 1.56, 3.13, 6.25, 12.5, 25, 50, 100 mm/s) 및 수직 하중 (2.4, 4.8, 9.6 N) 조건에 대해 수행되었다. 실험 결과로 각각의 실험 조건에서의 DLC와 WC/C의 운동 마찰 계수를 얻었다. 실험 결과 DLC와 WC/C의 운동 마찰 계수는 미끄럼 속도가 증가할 수록 대체로 증가하였으며, 수직 하중에 관계없이 거의 일정한 값을 보였다. 그리고 동일한 실험 조건에서 DLC의 마찰 계수가 WC/C의 마찰 계수에 비해 대체로 낮은 값을 보였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제20권5호
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• pp.272-277
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• 2004

This study deals with the friction and wear characteristics of C-N coated spur gear. The PSII apparatus was built and a SCM415 test piece and test gear with steel substrate was treated with carbon nitrogen by this apparatus. The composition and structure of the surface layer were analyzed and compared with that of PVD coated TiN layer. It was found that both of friction coefficient of C-N coating and TiN coating decreased with increasing load, however, C-N coating showed relatively lower friction coefficient than that of TiN coating. We was investigated the effect of C-N coating on hardness, friction and wear. The TiN coated gear showed a more serious friction phenomena than that of C-N coated gear. It was considered that coating of TiN, which was conducted at a vacuum chamber at about 500$^{\circ}C$, results in a tempering of base material that causes microstructural change, which in turn resulted in decreasing of hardness. The C-N coated gear and pinion had higher wear resistance that of TiN coated gear and pinion. C-N coating significantly improved the friction and wear resistance of the gear.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권12호
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• pp.168-173
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• 1999

It is investigated that internal defect of planetary gear which consists of two gears with different number of teeth on both side. The internal defect, central burst, begin to form at the place of adiabatic shear band which usually has maximum ductile fracture value during the forming operation, forward and backward extrusion. It makes the plastic forming of planetary gear difficult. The prediction of defect to minimize the cost to produce the planetary gear. The finite element simulation code DEFORM is applied to analyze the defects. In the analysis, the toothed gears are assumed as axisymmetric cylinders whose diameters are equal to those of pitch circles of the each gears. Experiments were carried out with the SCM415 alloy steel as billet material and AIDA 630-ton knuckle-joint press. The calculated results and experimental inspections are compared to design a die and blank without defects and the results are useful to predict the internal defect.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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• pp.41-46
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• 2004

This study deals with the friction and wear characteristics of C-N coated spur gear. The PSII apparatus was built and a SCM415 test piece and test gear with steel substrate was treated with carbon nitrogen by this apparatus. The composition and structure of the surface layer were analyzed and compared with that of PVD coated TiN layer. It was found that both of friction coefficients of C-N coating and TiN coaling decreased with increasing load, however, C-N coating showed relatively lower friction coefficient than that of TiN coating. We was investigated the effect of C-N coating on hardness, friction and wear. The TiN coated gear showed more serious friction phenomena than that of C-N coated gear. It was considered that coating of TiN, which was conducted at a vacuum chamber at about $500^{\circ}C$ results in a tempering of base material that causes microstructure change, which in turn resulted in decreasing of hardness. The C-N coated gear and pinion had higher wear resistance that of TiN coated gear and pinion. C-N coating significantly improved the friction and wear resistance of the gear.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권5호
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• pp.60-67
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• 2012

In the study, the effect grinding condition on the workpiece arithmetical average roughness(Ra) to 10 steps leading to cutting each section with the spindle rotational speed 8000rpm and feed rate 150mm/min of grinding in GC(green silicon carbide) grinding processing after heat treatment and non heat treatment of SCM415 material. Also the following conclusions were obtained analysis of stress distribution displacement and finite elements method(FEM) on assemble parts with 3+2 axis simultaneous control through grinding and gave a load 11kg on ATC arm both sides gave a load of 11kg. For the centerline average roughness(Ra) in the heat and non-heat treatment work pieces, which were appeared the most favorable in the fifth section were $0.511{\mu}m$ and $0.514{\mu}m$, that were shown in the near the straight line section was the smallest deformation of curve. In addition, the bad surface roughness appeared on the path is too long by changing angle, the more inclined depth of cut, because the chip discharging is not smoothly.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권4호
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• pp.160-168
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• 2018

Among the components of rotary hooks, a core component of an embroidery sewing system, a study was conducted to apply metal injection molding to the manufacture of a hook body and a housing that was very difficult to mechanical working. The correlation of feedstock, a mixture of binder and SCM 415 metal powder, and properties of the pressure-volume-temperature interrelationship, viscosity, specific heat, and thermal conductivity were measured. Injection molds for the hook body and the housing were developed through injection molding analysis using these properties and conducted injection tests. Optimal injection gate position and number, injection pressure, and injection time were obtained through a comparison of analysis results with the experiment results.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.220.2-220.2
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• 2014

플라즈마 질화 기술은 기존의 침탄 혹은 고주파 표면 경화 기술 대비 낮은 온도에서 열처리 공정이 진행됨에 따라 열 변형을 최소화 시킬 수 있으며, 후 가공을 간소화 시킬 수 있다는 장점으로 인해 자동차 부품 및 기타 응용 산업 분야에 있어 큰 관심을 받고 있다. 그러나 공정 진행에 장시간이 소요되고 복잡한 형상 및 홀 가공에 의한 기능부, 특히 내경부에 대한 균일 질화 처리가 어려워 실제 응용분야 확장에 큰 제약이 따르고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 일반 글로우 방전 대비 플라즈마 밀도가 10배 이상 높은 공공 음극 방전(Hollow Cathode Discharge, 이하 HCD) 현상을 이용하여 고속 고균일 질화공정을 개발하고자 하였으며, 상용화 적용을 위한 연구를 함께 진행하였다. 사용된 시료로는 실제 자동차 부품으로 사용되는 SCM415 소재의 ring gear와 slip yoke pipe를 사용하였으며, HCD 형성을 위해 특화된 플라즈마 질화장비를 활용, 공정 압력 및 인가 전력 등을 변수로 실험을 진행 하였다. 그 결과 질화 처리 속도에 있어 기존 글로우 방전 플라즈마 질화 대비 1/4 이하 수준으로 그 소요 시간을 단축시킬 수 있었으며, 다량 장입된 시료의 내경 기능부에 있어서도 높은 균일도를 갖는 질화표면이 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 기능부 표면에 형성된 HCD 현상을 열원으로 사용함으로써 외부가열 장치를 사용하지 않으면서도 기존의 hot wall 방식보다 높은 질화 균일도 구현이 가능하였으며, 소요 자원 및 전력 사용 측면에 있어서도 공정 시간 단축 및 외부 가열 공정 제거에 의한 높은 수준의 에너지 절약이 가능하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제17권3호
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• pp.128-133
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• 2012

The present study aims to examine the influence of flame spray distance on the thermal behavior of micro-metal particles and the morphological characteristics of $Ni_{20}Cr$ layers coated on the preheated SCM415 substrates by using the conventional flame spray system. Commercially available nickel-based $Ni_{20}Cr$ particles with a mean diameter of $45{\mu}m$ were used. In addition, CFD simulations using a commercial code (FLUENT ver. 6.3.26) were conducted to estimate temperature and velocity distributions of the continuous and discrete phases before impact on the substrate. From FE-SEM images of coated layers on the substrates, it was observed that as the spray distance decreased, the metal particle morphology showed splash-like patterns and such a short stretch shape, resulting from higher particle momentums and the impact of partially melted particles. Moreover, it was found that the spray distance should be considered as one of important parameters in controlling the porosity and the adhesion strength.