Titanium carbonitride is more perspective materials compared to titanium carbide. It can be used in tool industry and special products because of its higher strength, abrasive wear-resistance and especially its strong chemical stability at high temperatures. We produced STS+TiCxNy composite by the spark plasma sintering for higher strength and studied the characteristics. The planar and cross-sectional microstructures of the specimens were observed by scanning electron microscopy. Characterizations of the carbon and nitride phases on the surface of composite were carried out using an X-ray diffractometer. During annealing TiCxNy particles diffusion into STS 430 was observed. After annealing, sintering isolations between particles were formed. It causes decreasing of mechanical strength. In addition when annealing temperature was increased hardness increased. Heterogeneous distribution of alloying elements particles was observed. After annealing composites, highest value of hardness was 738.1 MHV.
SiC based Schottky barrier diodes were prepared by using the facing targets sputtering method. In this research, 4H-SiC polytypes of SiC were adopted and Molybdenum, Titanium was employed as the Schottky metal of the metal-semiconductor contacts. Both structures showed the rectifying nature in their forward and reverse J-V characteristic curve and the ideality factors calculated from these plots that were close to unity were represented the nearly ideal behavior. Difference of Schottky barrier height between prepared devices was also corresponding with the electrical characteristics of themselves. Therefore the suitability of the facing targets sputtering method for fabrication of Schottky diodes could be suggested from these results.
Surface hardening of AC4C aluminium alloy with TiC powders was obtained by plasma transferred are (PTA) method, Bead appearance, microstrucutre and wear behavior were characterized in relation to the torch current, powder feed rate and wear condition. The width and the depth of bead were mainly increased with increasing torch current. The comparison of wear behavior between AC4C alloy and PTA treated AC4C alloy showed the remarkable enhancement of wear resistance.
Titanium carbide(TiC) films were deposited on stainless-steel sheets using HCD(Hollow Cathode Discharge) reactive ion plating. Acetylene gas was used as the reactant gas. The characteristics of TiC films were examined by X-Ray diffraction, $\alpha$-step, ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), and, AES(Auger Electron Spectroscopy). The results were discussed with regard to various deposition conditions(bias voltage, acetylene flow rate, temperature).
In this paper, the performance of uncoated- and Titanium nitride aluminium TiAlN-PVD coated- carbide twist drills were investigated when drilling aluminium alloy, Al 6061. This research focuses on the optimization of drilling parameters using the Taguchi technique to obtain minimum surface roughness and thrust force. A number of drilling experiments were conducted using the L9 orthogonal array on a CNC vertical machining center. The experiments were performed on Al 6061 material l blocks using uncoated and coated HSS twist drills under dry cutting conditions. Analysis of variance(ANOVA) was employed to determine the most significant control factors. The main objective is to find the important factors and combination of factors influence the machining process to achieve low surface roughness and low cutting thrust force. From the analysis of the Taguchi method indicates that among the all-significant parameters, feed rate are more significant influence on surface roughness and cutting thrust than spindle speed.
Recently, the laser processing method has used as micro-machining technologies in industries of aerospace, electronics and automotive. The laser processing newly focused could be alternative to existing machining method. However, there are few practical results of research about the proper setting of the laser machining conditions and the laser machining characteristics for mechanical materials. The purposes of this study was to choose optimum machining conditions and to estimate the laser machining characteristics using taguchi experimental method for various mechanical materials that is S45C, Stainless steel, Aluminum, Copper, Titanium and Tungsten carbide. From obtained results, it was confirmed that optimum machining conditions could be found and laser machinability depends on thermal conductivity and hardness of workpiece.
Wear of steel plate was measured during unlubricated sliding against TiC composites. These composites consist of round TiC grains and steel matrix. TiC grain itself exhibits low surface roughness and round shape, which does not bring its counterpart into severe damage from friction. In our work a classical experimental design was applied to find out a dominant factor in counterpart wear. The analysis of the data showed that only the applied load has a significant effect on the counterpart wear. Wear rate of counterpart increased non-linearly with applied load. Amount of wear was discrepant from expectation of being in proportion to the load by analogy with friction force. Our experimental result from treating matrix variously revealed bimodal wear behavior between the composites and counterpart where a mode seems to result from the special lubricant characteristic of TiC grains, and the other is caused by metal-to-metal contact. The two wear mechanisms were discussed.
Ti-C-Ni 혼합분말을 이용하여 SHS 공정에 의해 TiC-Ni 복합체를 제조하였으며, 리칭(leaching) 공정을 통하여 Ni을 제거함으로써 TiC 분말을 얻었다. TiC 분말의 특성분석을 위하여 XRD, SEM, TEM, AES 등을 사용하였다. 리칭 공정에 의해 얻어진 TiC 분말은 구형을 유지하고 있으며, 평균 입자크기는 0.4$\mu\textrm{m}$였다. 구형 TiC 분말을 다시 Ni 분말과 혼합하여 소결한 후 특성을 분석하였다. 140$0^{\circ}C$에서 소결하였을 때 TiC 입자는 구형에서 각진 형태로 변화하였다. 기계적 특성결과 상용 TiC 분말을 사용하였을 때보다 SHS 공정에 의해 제조된 TiC 분말을 사용하여 소결하였을 경우 파괴 인성값이 약 20% 증가하였다.
Electrical discharge machining (EDM) was attempted on a ceramic matrix composite containing non-conductive alumina as a matrix and conductive titania as a second phase, and was found successful. As the current or duty factor increased, the material removal rate (MRR) increased and the surface roughness also increased. The EDMed surface was covered with a number of craters of a circular shape having 100-200 microns of diameter. The melting and evaporation was suggested for the EDM mechanism. The bending strength decreased 44% after EDM, but the Weibull modulus increased more than twice. Combination of EDM and barre이 polishing resulted in the maintenance of the bending strength level. Temperature distribution near a spark in the sample was computer-simulated by use of finite element method, and was found to have similar shape to the one which the observed craters have.
Accurately controlling the shape of the read/write head structure is critical in the performance of a modern hard disk drive. The sliders investigated are composed of alumina and titanium carbide (AlTiC) and act as an air bearing when passing over the disks. Controlling the curvature of the slider is of primary importance. A laser scribing system that produces curvature by Inducing residual stress into the slider can be utilized. Predicting the curvature created by a pattern of scribes is of great importance to increase the control over the sliders' shape. Using finite element analysis a force system that produces stresses similar to the laser scribing is applied. The curvatures created by the force system are calibrated to experimental measurements.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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