• 제목/요약/키워드: powder forging

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클러치 디스크용 분말야금 스플라인 허브의 기계적성질에 관한 연구 (Study on the Mechanical Properties of Power Metallurgy Spline Hub for Clutch Disc)

  • 최문일;장진호;강성수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권5호
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    • pp.104-110
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    • 1998
  • In automotive industries, various processes for the cost reduction have been investigated lively. As one of them, powder metallurgy becomes influential. Compared to other methods used for he manufacture of steel components the Powder metallurgy process is competitive primarily due to the small number of production steps to reach the final geometry and thereby also the energy-efficiency. In this paper, to alter present forging process into powder metallurgy process by which the automotive clutch disc spline hub is manufactured machining process, the mechanical properties of sintered materials is investigated by specimen test. Selecting the 3 kinds of materials-SMF 4040, SMF 9060 and DHP-1, their properties according to heat treatment such as carburizing -tempering and plasma-nitrodizing are compared. By result of specimen test - tensile test, compression ring test, Impacting test, measurment of hardness, and microstructure analysis - we concluded that SMF 9060 and carburizing-tempering heat treatment is an optimal material and heat treatment method for the spline hub. It will be able to reduce manufacturing cost and weight.

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반응소결법에 의해 엔진밸브 형상으로 제조한 TiAl-Mn 금속간화합물의 특성 (Processing and Properties of Engine Valve-shaped TiAl-Mn Intermetallics by Reactive Sintering)

  • 김영진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.243-251
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    • 1997
  • Engine valve-shaped TiAl-Mn intermetallics containing 43.5 to 47.5at%Al (Mn/Al=0.036) are successively fabricated by reactive sintering the elemental powder mixtures near-net shaped by extrusion and die forging. A duplex structure consisted of lamellar grains and equiaxed $\gamma$ grains is developed for all compositions, and the areal fraction of the lamellar grains(or equiaxed $\gamma$ grains) decreases (or increases) with increasing Al content. As Al content increased, the elongation increases with accompanying decrease in yield strength and ultimate tensile strength at both room temperature and 80$0^{\circ}C$. This indicates that the suitable composition is Ti-45at%Al-1.6at%Mn in considering the balance of ambient and elevated tensile properties. The reactive-sintered Ti-45Al-1.6Mn alloy shows superior oxidation resistance not only to the plasma arc melted one but also to the heat resistance steel STR35(representative exhaust valve head material for automotive engine). The reactive-sintered Ti-45Al-1.6Mn alloy coated with an oxidizing scale exhibits a better wear resistance than induction hardened martensitic steel STR11(representative exhaust valve tip material for automotive engine).

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금속 적층제조기술의 국내외 개발동향과 기술적 이슈 (International Development Trend and Technical Issues of Metal Additive Manufacturing)

  • 강민철;예대희;고근호
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권4호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • Metal parts are produced by conventional methods such as casting, forging and cutting, extrusion, etc. However, nowadays, with additive manufacturing (AM), it is possible to directly commercialize by means of stacking of equipment to the 3D drawing and use of high precision tools such as laser source. Thus, drawing of materials is an important aspect in delivering good products. AM deals with production of lighter aircraft parts and few more three-dimensional molds, it wish to manufacture special medical parts and want to steadily expand the new market area. The cost of related equipment and materials are still expensive and difficult to obtain on a mass production. However, the ability to make changes and lead the innovation in the paradigm of traditional manufacturing process is still effective. In this paper, we introduce metal AM and the principles of the related devices, metal powder production process, and their application.

Effect of Microstructure on the Environmentally Induced Cracking Behavior of Al-Zn-Mg-Cu-Zr Aluminum Alloy

  • Ghosh, Rahul;Venugopal, A.;Pradeep, PI;krishna, L. Rama;Narayanan, P. Ramesh;Pant, Bhanu;Cherian, Roy M
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.101-108
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    • 2018
  • AA7010 is an Al-Zn-Mg-Cu alloy containing Zr, developed as an alternate to traditional AA7075 alloy owing to their high strength combined with better fracture toughness. It is necessary to improve the corrosion resistance and surface properties of the alloy by incorporating plasma electrolytic oxidation (PEO) method. AA7010-T7452 aluminum alloy has been processed through the forging route with multi-stage working operations, and was coated with $10{\mu}m$ thick $Al_2O_3$ ceramic aluminina coating using the plasma electrolytic oxidation (PEO) method. The corrosion, stress corrosion cracking (SCC) and nano-mechanical behaviours were examined by means of potentiodynamic polarization, slow strain rate test (SSRT) and nano-indentation tests. The results indicated that the additional thermomechanical treatment during the forging process caused a fully recrystallized microstructure, which lead to the poor environmental cracking resistance of the alloy in 3.5% NaCl solution, despite the overaging treatment. Although the fabricated PEO coating improved general corrosion resistance, the brittle nature of the coating did not provide any improvement in SCC resistance of the alloy. However, the hardness and elastic modulus of the coating were significantly higher than the base alloy.

Fe-Si-Al 합금 분말 · 고무 복합 자성체의 전파 흡수 특성 (Microwave Absorbing Properties of Fe-Si-Al Alloy Flaky Powder-Rubber Composites)

  • 이경섭;윤여춘;최광보;김성수;이준영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.228-234
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    • 2005
  • 준 마이크로파 대역용 전자파 노이즈의 흡수체로서 자성 복합 시트를 개발하였다. Fe-Si-Al 자성 분말을 attrition mill을 이용해 편상화한 후 이것을 polymer와 혼합 분산시켜 전자파의 입사 방향에 수직한 방향으로 배향된 자성 복합 시트를 제조하였다. Attrition milling 시간이 긴 편상 분말일수록 제조된 자성 복합체의 유전율은 증가하나 투자율은 다소 감소하는 경향을 보인다. 또한 오랜 시간 milling한 편상 분말일수록 임피던스 정합 주파수는 저주파 쪽으로 이동하나 정합 주파수에서의 전자파 흡수율은 감소한다. 이러한 결과들로부터 복합 자성체의 유전율과 투자율의 주파수 특성을 제어하여 1.4 GHz에서 -8.2 dB의 반사 손실 특성을 갖는 두께 1.0 mm의 노이즈 흡수 시트를 개발하였다.

Spray conversion 법으로 제조된 W/Cu 나노복합분말의 소결특성 및 단조특성 평가 (Estimaion of the sintering and forging characteristics of the W/Cu nanocomposite powders produced by the spray conversion process)

  • 김태형;노준웅;김은표
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2002년도 추계학술강연 및 발표대회
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    • pp.36-36
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    • 2002
  • 최근 한국기계연구원에서 개발된 Mechanochemical process (MCP)는 Spray conversion 법에 의하여 나노크기의 W/Cu 복합 분말을 제조하는 방법으로서, 현재 (주)나노테크에서 산업화를 위한 시험/개발이 진행 중이다. 이 방법에 의하여 W /1 0 ~ 40wt. %Cu 조성의 초미렵 W/Cu 복합 분말의 양산화가 가능하게 됨으로써, 나노복합분말을 사용한 초미립 W/Cu 합금의 소결 제조 연구 역시 나 노태크에서 분말사업화와 동시에 수행되고 있다. 현재 Spray conversion 법으로 제조되고 있는 W/Cu 나노복합분말 및 그 소결체는 Cu의 조성범 위에 따라 민수용 및 군수용 제품으로의 적용이 시도되고 있으며, 각기 특성향상을 목표로 각 적용 분야에서 요구되는 제반 성능에 대한 검토가 이루어지고 있다. 특히 군수용의 목적으로 사용될 경우, 정적 및 동적부하상태에서 재료의 균일한 변형이 가장 중요한 특성이다. 현 개발품의 경우, 일반 W 빛 Cu 원료에 비하여 상대적으로 높은 순도의 원료를 사용하였기 때문에 분말 및 소재상태 에서의 순도가 높아서, 연성을 저하시키는 것으로 알려진 기지상내 합금원소 또는 interface 게재물 이 존재할 가능성이 매우 낮다. 또한 초미립 W 입자들과 Cu 상의 혼합도가 극대화된 상태이기 때문에 상대적으로 저옹에서도 완전치밀화된 미세조직을 얻을 수 있는데, 이는 분말상태의 균일한 미세구조를 유지할 수 있으며, 동시에 W 업자간의 과도한 neck 형성을 방지함으로써 기계적 변형시 재료의 연성 향상이 기대된다. 이러한 W/Cu 나노복합분말 소결체의 특성은 균일한 밀도분포와 동시에 과도한 동적 부하상태에서 균일한 변형이 보장되어야만 하는 특정 군수용 목적에 잘 부합하는 것으로 판단된다. 본 고에서는 상기한 W/Cu 나노복함분말을 사용하여 균일한 미세구조를 가지는 완전치밀화된 소결재를 제조하는 과정과 제조된 소결재를 향후 군수용 제품에 척용시키기 위하여 진행된 단조특성에 대한 연구결과틀을 재료의 미세구조척 관점에서 논의하였다.

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산화물환원과 압축성형 공정에 의한 Bi2Te2.5Se0.5 화합물의 제조와 열전특성 (Fabrication of Bi2Te2.5Se0.5 by Combining Oxide-reduction and Compressive-forming Process and Its Thermoelectric Properties)

  • 임영수;이길근
    • 한국분말재료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.50-56
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    • 2024
  • We report the effect of plastic deformation on the thermoelectric properties of n-type Bi2Te2.5Se0.5 compounds. N-type Bi2Te2.5Se0.5 powders are synthesized by an oxide-reduction process and consolidated via spark-plasma sintering. To explore the effect of plastic deformation on the thermoelectric properties, the sintered bodies are subjected to uniaxial pressure to induce a controlled amount of compressive strains (-0.2, -0.3, and -0.4). The shaping temperature is set using a thermochemical analyzer, and the plastic deformation effect is assessed without altering the material composition through differential scanning calorimetry. This strategy is crucial because the conventional hot-forging process can often lead to alterations in material composition due to the high volatility of chalcogen elements. With increasing compressive strain, the (00l) planes become aligned in the direction perpendicular to the pressure axis. Furthermore, an increase in the carrier concentration is observed upon compressive plastic deformation, i.e., the donor-like effect of the plastic deformation in n-type Bi2Te2.5Se0.5 compounds. Owing to the increased electrical conductivity through the preferred orientation and the donor-like effect, an improved ZT is achieved in n-type Bi2Te2.5Se0.5 through the compressive-forming process.

소결금속 의 성형 특성 및 마찰 상수 결정 에 관한 연구 (Determination of Constant Friction Factor and Forming Characteristics of Sintered Porous Metal)

  • 오흥국;문재호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.111-118
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    • 1984
  • 본 연구에서는 상계해 이론으로부터 마찰 상수 m에 대한 해석을 시도하여 조 직의 치밀화, 링의 내경감소율 등의 소결금속에 대한 성형특성을 여러가지 상대밀도, 마찰상수에 대해서 계산했다. 실험은 철 분말 소결금속인 시편을 상대밀도가 0.75, 0.85, 0.9이고 링의 외경:내경:높이의 비가 6:3:1과 6:3.1:1.5로 제작했고, 평 금형 (parallel platens) 사이에서 여러가지 윤활상태로 시행하여 그 실험치와 이론치들을 비교 하였다.

부소산성 출토 고대 철기유물에 대한 금속학적 연구 (Metallugical Study on the Iron Artifaets Ecavated from Buso Sangong)

  • 임선기;강대일;문환석;박동규;강성군
    • 보존과학연구
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    • 통권13호
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    • pp.37-58
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    • 1992
  • Iron artifacts from Busǒ Sansǒng inffered to late Baikjae periodwere studied on the aspects of metallugy. These materials were the largest size ever since excavated. From the analytical results these artifacts were found to be pureiron system without impurities or hypo-eutectoid steel system in below 0.3% in carbon contents. From the content of phosphorus in the range of 0.03∼0.05% as aim purity it was shown that charcoal were used for making these iron artifacts from sponge iron not fusion method. By observing metallugical structure it was found that iron artifacts was manufactured by repetitive folding and hammering forging method and some by heating method for adding carbon with cool water. This method were to improve the quality of the soften steel to harden one. In addition to those above repetitive hammering method eliminated the nonferrous materials such as slag inclusion and remained relatively pure ferrite.

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SLM 기술을 이용한 Ti-6Al-4V 합금의 고속 적층 공정 최적화 연구 (Optimization for high speed manufacturing of Ti-6Al-4V alloy by a selective laser melting technique)

  • 이강표;김강민;강석현;한준현;정경환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.217-221
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    • 2018
  • Selective laser melting(SLM)은 적층 제조 방법 중 하나로서, 분말을 선택적으로 용융하여 기능적이고, 복잡한 형상을 즉각적으로 제작 가능하다는 장점이 있다. Ti-6Al-4V 합금의 경우 높은 융점과 산화문제로 인하여 SLM 공정도입에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 SLM 장비를 사용하여 Ti-6Al-4V 파트를 성공적으로 적층하였으며 스캔속도, 레이저 파워의 변수를 조절하여 적층 가능 조건을 도출하였다. 또한 적층 된 Ti-6Al-4V 파트의 형상 정밀도, 면밀도 및 기계적특성 평가를 통하여 일반적으로 사용되는 공정조건(스캔 속도 200~700 mm/s)으로 제작된 제작품 물성치와 비교를 통해 Ti-6Al-4V 합금의 고속 적층 영역에서의 최적 공정을 확립하였다.