• 한국결정성장학회지
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• 제12권4호
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• pp.172-177
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• 2002

CuZnAl계 형상기억합금은 경제성, 열간 가공성 등이 우수하며 변태온도의 조절이 쉬운 등 여러 장점을 가지고 있으나, 열간 가공 중에 결정립이 쉽게 커지며, 취성이 심하고, 열이력에 대해서 형상기억 효과가 빨리 감소되는 등의 단점이 있다. 이러한 단점들은 결정립크기를 미세화함으로써 어느 정도 해소할 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Cu-24.78Zn-9.11Al(at.%)과 Cu-13.22Zn-17.24Al(at.%)의 조성을 갖으며 비교적 작은 결정립크기를 갖는 형상기억합금을 99.9% 이상의 순도를 갖는 Cu, Zn 및 Al원소분말을 이용하여 SPS(spark plasma sintering) 방법으로 제조하였다. SPS 공정을 통하여 원소분말을 이용한 합금화가 가능함을 확인하였으며, 75-150 $\mu \textrm{m}$ 크기의 원소분말을 이용하여 제조한 경우, 두 조성 모두에서 약 70$\mu$m 의 결정립크기를 얻을 수 있었으며, 조성에 따라 상온에서 오스테나이트 단상 혹은 마르텐사이트 단상을 나타냄을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.847-853
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• 2011

본 연구는 압출 시 성형온도를 유지하여 Zn-22Al 합금분말의 성형성을 향상시키는 하이브리드 분말 압출 공정의 개발 및 온도 유지시간이 압출된 스퍼기어의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 피치원 지름 1.8mm 의 소형 스퍼기어는 압출온도 290, 300, $310^{\circ}C$에서 성형되었다. 볼밀시간 32h 의 Zn-22Al 합금분말을 압출온도 $310^{\circ}C$에서 압출 시 표면 결함이 없는 소형 기어가 제조되었다. 경도분포는 기어 중심부와 치형부에서 불균일하였고 소결공정 후 내부 변형에너지의 차이로 인해 내부균열이 발생하였다. 위와 같은 문제를 해결하기 위해 온도 유지시간 제어를 이용한 하이브리드 압출 연구를 수행하였다. 압출된 스퍼기어의 평가는 압출하중, 비커스 경도 및 치수정밀도 측정을 통해 이루어졌다. 온도 유지시간 15min 에서 압출된 스퍼기어의 기계적 성질이 가장 우수하였다.

• 소성∙가공
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• 제19권5호
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• pp.283-289
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• 2010

Extrusion process in the bulk material for fabrication of miniature helical gears has problems such as a high forming load and short tool life because the cross-section is complex and asymmetry. To overcome these problems, in this study, miniature helical gears were fabricated by Zn-22Al powder hot extrusion. The included die angle for minimum extrusion load and improving die filling was determined by FE-simulation. The Zn-22Al spheroidal powder produced by gasatomization were compacted and sintered for extrusion experiment. The dimension of helical-gear is 0.3mm in module, 3.35mm in pitch diameter, $15^{\circ}$ in helix angle and the number of teeth is 12. All of the extrusion experiments were performed with internal helical gear die which was machined by precision electric discharge machining using the electrode. The experiment was conducted at $190^{\circ}C$ to $310^{\circ}C$ to obtain extrusive and mechanical properties. The extruded helical gears were analyzed through extrusion load, Vickers hardness and SEM images for each extrusion temperature. The powder hot extrusion process was successfully applied to fabricate a miniature helical gear.

• 한국재료학회지
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• 제10권8호
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• pp.569-574
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• 2000

고온구조용 재료로의 사용이 기대되는 $Al_3Hf$ 및 $Al_3Ta$ 금속간화합물의 연성을 향상시키기 위하여 SPEX mill을 이용한 기계적합금화시 $Ll_2$ 상의 생성거동과 이에 미치는 제 3 원소의 영향을 조사하였다. Al-25%Hf 혼합분말의 경우에는 기계적합금화 6시간부터 $Ll_2$$Al_3Hf$ 금속간화합물의 생성되었으나, Al-25%Ta의 경우에는 30시간까지도 $D0_{22}$ $Al_3Ta$ 금속간화합물만 생성되었고, $Ll_2$상은 생성되지 않았다. Al-12.5%M-25%MTa(M = Cu, Zn, Mn, Fe, Ni) 조성으로 제 3 원소를 첨가하여 20시간 동안 기계적합금화한 결과 Cu과 Zn의 경우에는 $D0_{22}$ 구조 금속간화합물만 생성되었고, Mn, Fe, Ni을 첨가한 경우에는 $600^{\circ}C$에서 등온열처리 후 D0(sub)22상으로 상변태되는 비정질상이 생성된 것으로 보아 이러한 제 3 원소의 첨가는 Cu와 Zn를 첨가한 경우에는 2원계와 마찬가지로 $Ll_2$상과 $D0_{22}$ 상간의 에너지 차이를 극복하기 못한 것으로 생각된다 한편, Al-12.5%M-25%Hf조성으로 Cu과 Zn를 첨가한 경우게는 2원계와 마찬가지로 $Ll_2$구조의 금속간화합물이 생성되었으나, Mn, Fe, Ni을 첨가한 경우에는 Al-12.5%M-25%MTa(M = Cu, Zn, Mn, Fe, Ni) 계와 같이 비정질이 생성된 것으로 보아 Ni, Nn, Fe는 $AL_3X$ 금속간화합물을 비정질화시키는 경향이 강한 것으로 생각된다.로 생각된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권6호
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• pp.499-509
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• 1993

Structures of hematite(${\alpha}$-Fe2O3), Ba-ferrite(BaFe12O19) and Zn2Y(Ba2Zn2Fe12O22) were studied by powder X-ray diffraction(XRD) method. Powder XRD patterns of the ferrites were analyzed with the Rietveld method, and the final refined R-factors were RWP<0.01 and RI<0.03. The lattice parameters refined with hexagonal crystal system were a=5.0342${\AA}$, c=13.746${\AA}$ for hematite, a=5.8928${\AA}$, c=23.201${\AA}$ for Ba-ferrite, and a=5.8763${\AA}$, c=43.567${\AA}$ for Zn2Y. In the hematite, the oxygen parameter is 0.3072 and the Fe-O distances in FeO6octahedron are 1.941${\AA}$ and 2.118${\AA}$, close to the single crystal data of Blake et al.. In the Ba-ferrite, the Fe atom in oxygen trigonal bipyramid is displaced 0.155${\AA}$ away from the BaO3 mirror plane into 4e position. In the Zn2Y, 75% of Zn is located at the oxygen terahedral site in S-block.

• 소성∙가공
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• 제19권6호
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• pp.352-356
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• 2010

This paper was designed to fabricate the micro-spur gear by the LIGA and hybrid powder extrusion process. It is important to manufacture a micro-die with a high aspect ratio and determine appropriate extrusion conditions for a microforming. Ni has been used to fabricate micro-dies. LIGA process was capable to produce micro-extrusion dies with close tolerance, longer bearing length and adequate surface quality. Superplastic Al-78Zn powders have the great advantage in achieving deformation under low stresses and exhibiting good micro-formability with average strain rate raging from $10^{-3}$ to $10^{-2} s^{-1}$ and constant temperature ranging from 503 to 563K. Al-78Zn powders were compacted into a cylindrical shape ($\Phi3\times$h10mm) under compressive force of 10kN and, subsequently, the compacted powders were extruded by the hybrid powder extrusion process controlling of the temperature holing time for a improvement on formability of Al-22Zn powder. Micro-extrusion has succeeded in forming micro-gear shafts.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.449-452
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• 2009

This paper was designed to fabricate the miniature spur gear with pitch circle of 1.8 by hot extrusion process of mechanically alloyed Zn-22wt%Al powder at various temperature. The mechanical alloying was preformed for ball milled times of 8h, 16h and 32h by the planetary ball milling. Mechanically alloyed powders were compacted cylindrical performs. Extrusions of the miniature spur gear using the alloyed powder were carried out at different extrusion temperatures. The extruded spur gear was sintered for 2h at $350^{\circ}C$ in argon atmosphere. The friction between the die and the powdered billet and the internally different density due to complex product shape cause the internal crack. To overcome the mentioned problems, high dimensional accuracy at cross section of the spur gear and uniform Vickers hardness could be obtained by graphite lubricant and controlling holding time.