• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1087-1093
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• 2014

Ti과 Nb과 같은 안정화 원소가 첨가된 스테인리스강은 입계부식 방지 효과가 있어 해양 및 조선 산업에 널리 사용되는 내식성 재료이다. 본 연구에서는 STS 304 주성분에 탄소 안정화 원소인 Ti(0.26%, 0.71%)와 Nb(0.29%, 0.46%, 0.71%)을 농도 변수로 첨가한 시편을 제작하여, 안정화 원소 함량에 따른 기계적 특성 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 합금 원소 첨가에 따른 재료의 기계적 특성 파악을 위해 마이크로 비커스 경도기를 이용하여 경도 측정을 실시하였다. 재료의 전기화학적 특성을 파악하기 위해 타펠분석, 사이클릭 분극(Cyclic polarization) 실험, 정전류 실험을 실시하여 재료별 내식성을 상호 비교하였다. 실험 결과, Nb 첨가 시편의 경우 Nb 함량 증가에 따라 경도 향상을 나타냈으나, Ti의 경우 경도 향상 효과가 미미한 것으로 나타났다. 전기화학특성의 경우 Nb 함량 증가에 따라 대체적으로 전기화학적 특성이 개선되는 반면 Ti의 경우 오히려 전기화학특성이 열화되는 것으로 나타났다. 결과적으로, 안정화 원소의 종류와 함량에 따라 전기화학적 특성이 큰 차이를 나타내며, 해수환경에 적용되는 스테인리스강 강종 개발시 이를 고려한 설계가 중요할 것으로 사료된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권4호
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• pp.157-162
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• 2015

In this study, an ultrasonic nanocrystalline surface modification (UNSM) technique is applied to tungsten carbide-cobalt (WC-Co) to extend the service life of carbide parts used in press mold. The UNSM technique modifies the structure, reduces the surface roughness, increases the surface hardness, induces the compressive residual stress, and increases the wear resistance of materials by introducing severe plastic deformation. The surface roughness, hardness, and compressive residual stress of WC after UNSM treatment improve by about 42, 10, and 71%, respectively. A wear test under dry conditions is used to assess the effectiveness of the UNSM technique on the friction and wear behavior of WC. The UNSM technique is found to reduce the WC friction coefficient by approximately 21% and enhance the wear resistance by approximately 85%. The improved friction and wear behavior of WC may be mainly attributed to the increased hardness and compressive residual stress. Moreover, the WC specimen is treated by UNSM technique using three different WC, silicon nitride (Si₃N₄) and stainless steel (STS304) balls. The surface treated by WC balls shows the highest hardness when compared with treatment by stainless steel and silicon nitride balls. According to the obtained results, the UNSM technique is believed to increase the durability of the carbide component by improving the friction and wear behavior.

• 열처리공학회지
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• 제28권6호
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• pp.300-309
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• 2015

The aim of the present study was to predict the variations in microstructure and deformation occurring during gas carburizing and quenching processes of a SCM420H planetary gear in a real production environment using the finite element method (FEM). The motivation for the present study came from the fact that previous FEM simulations have a limitation of the application to the real heat treatment process because they were performed with material properties provided by commercial programs and heat transfer coefficients (HTC) measured from laboratory conditions. Therefore, for the present simulation, many experimentally measured material properties were employed; phase transformation kinetics, thermal expansion coefficients, heat capacity, heat conductivity and HTC. Particularly, the HTCs were obtained by converting the cooling curves measured with a STS304 gear without phase transformations using an oil bath with an agitator in a real heat treatment factory. The FEM simulation was successfully conducted using the aforementioned material properties and HTC, and then the predicted results were well verified with experimental data, such as the cooling rate, microstructure, hardness profile and distortion.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권6호
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• pp.96-104
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• 1997

The present study was aimed to correlate the microstructure and the hardness as well as the wear resistance of the metal-ceramic particulated composite layer on the pure Al plate. The composite layers were constructed by the addition of TiC particles on the surface of Al-Cu alloyed layers by PTA overlaying process. Initially, the Al-Cu alloyed layers were achieved by the deposition of Al-(25 ~ 48%) Cu alloys on the pure Al plate by TIG process. It was revealed that TiC particles were uniformly dispersed without any reaction with matrix in the composite layer. The volume fraction of TiC particles (TiC V F) increased from 12% to 55% with increasing the number of pass of composite layer. Hardnesses of (Al-48%Cu + TiC (3&4layers)) composite layer were Hv450 and Hv560, respectively, due to the increase of TiC V/F. Hardnesses of (Al-Cu + TiC) composite layers decreased gradually with insreasing temperature from 100$^{\circ}$C to 400$^{\circ}$C, and hardnesses at 400$^{\circ}$C were then reached to 1/5 - 1/10 of room temperature hardness depending on the construction of composite layers. The Specific wear of (Al + Tic) layer and Al-48%Cu alloyed layer decreased to 1/10 of the of pure Al, while the specific wear of (Al-48%Cu + TiC (4 layers)) composite layer exhibited 1/15 of that of steel such as SS400 and STS304.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.127-133
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• 2020

고분자 재료인 접착제와 금속 피착재 사이의 정량적인 접착강도 측정은 중요하다. 고분자 재료인 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 피착재의 종류와 두께 변화가 접착강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 금속 피착재의 종류로는 알루미늄과 스텐리스강 2종류가 선택되었으며, 접착강도의 측정에는 돌리테스트와 전단시험이 사용되었다. 인장응력 방식의 돌리테스트로 고분자 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 금속 피착재의 두께 변화는 접착강도의 크기에 거의 영향을 미치지 않았으나, 피착재의 종류에 따라 접착강도는 다르게 나타났다. 반면, 전단시험으로 고분자 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 금속 피착재의 상대적 두께 변화는 접착강도의 크기에 영향을 주었다. 이유는 전단시험 시 접착부의 모서리 부분에서 발생하는 피착재의 휘어짐 현상은 접착부에 추가적인 인장응력을 발생시켜 접착강도를 낮추는데 기여하기 때문이다. 이 연구의 결과, 돌리테스트는 피착재의 두께가 변해도 접착강도의 변화가 거의 없기 때문에 고분자 접착제와 금속 피착재의 정량적인 접착강도 측정 시 널리 사용될 것으로 예상된다.