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- 저자 : 중전일박 (검색결과 6 건)
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표면용융합금화법에 의한 Al합금의 후막표면경화기술의 현상
박화순,中田一博 대한용접접합학회 1996 대한용접·접합학회지 Vol.14 No.2
Al합금과 경합을 하는 경량재료에는 금속재료로서는 Mg 및 Ti이 있는데, 이들 은 고가라는 단점이 있다. 또 비금속재료로는 플라스틱.수지등이 있는데, 산업폐기물 등의 문제가 있으나, Al합금은 재활용이 용이하다. 그러나 구조재료로서의 Al합금의 특성에는 아직 많은 결점을 가지고 있으며, 가장 큰 결점의 하나는 철강재료에 비하여 내마모성이 현저하게 떨어진다는 것이다. 그러므로 이 점이 개선된다면, Al합금은 경량구조용 재료로서 다양한 분야에서 철강재료를 대신할 수 있을 것으로 전망된다. Al합금에 대한 내마모특성을 부여하기 위한 종래의 표면경화기술로서는, 고경도합금 의 채용, 알루마이드처리등이 있는데, 충분한 경도가 얻어지지 않거나, 또는 고경도가 얻어져도 경화층의 깊이가 마이크론단위에 불과하여 고하중하에서의 내마모특성 등에 대한 문제가 있었다. 이들 방법 이외에도 PVD, CVD, 도금 등에 의한 표면피복 방법과 표면의 합금화에 의한 표면경화법 등에 있어서 여러 방법들이 있으나, 경도가 높고 또한 후막의 경화층으로서 박리의 위험이 적은 표면경화처리기술은 확립되어 있지 않다고 할 수 있다. 따라서, 이 분야에 대한 기술개발이 산업계로부터 강하게 요구되 고 있으며, 또한 이것과 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 해설에서는. 내마 모특성에 따른 Al후막기술의 현상과 그 대표적인 기술로서, 표면용융에 의한 합금화 를 이용하는 표면경화기술에 대하여 소개한다.
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박화순,강정윤,中田一博 대한용접접합학회 1996 대한용접·접합학회지 Vol.14 No.2
철강재료에 대한 플라즈마질화법의 적용에는 지금까지 많은 연구결과가 나와 있는데, 탄소강이나 적합금강의 경우는 그 표면정도가 Hv400 - 900, 고합금강의 경우 는 Hv1000이상의 정도를 얻을 수 있으며, 내마모성도 향상한다고 알려져 있다. 그리 고 플라즈마질화처리에 의한 질화층의 형성기구나 화합물층 및 확산층의 생성에 관여 하는 처리조건의 영향, 질화층의 경도 및 깊이에 대한 합금원소의 영향등이 어느 정도 밝혀져 있다. 그리고 스테인레스강의 경우는 그 표면에 견고한 산화피막을 형성하기 때문에 염욕질화나나 가스질화법에 의한 처리가 일반적으로 곤란하다. 그러나 프라 즈마질화처리에 의하면, 분위기를 질소와 수소의 혼합가스로 함으로서 특별한 전처리 를 하지않고도 질화처리가 가능한 것으로 알려져 있다. 또한 철강재료 이외의 비철 금속에 대한 플라즈마질화처리의 적용이 검토되었으며, 질화물을 형성하기 쉬운 Ti 와 그 합금, Zr, Al 그리고 Va, AIa족원소의 경우는 Hv1000이상의 경도가 얻어진다는 것과 최적 질화조건등이 보고되어져 있다. 또한 질화물을 형성하지 않는 금속, 즉 Ni 나 Cu합금 등에 대하여도 Ti, Al 등의 질화물생성원소를 첨가하여 플라즈마질화법에 의한 표면경화특성도 검토되고 있다. 본 해설에서는, 탄소강, 탄소저합금강 등의 철강 재료를 중심으로하여 플라즈마질화처리한 경우의 표면경화특성에 대하여 서술하고자 한다.
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Plasma 분체육성용접법 (粉體肉盛熔接法) 에 의한 Al 합금의 표면후막 경화기술 개발
홍태환,문정훈,서창제,중전일박,송전복구 대한금속재료학회(대한금속학회) 1992 대한금속·재료학회지 Vol.30 No.12
A new Plasma Transferred Arc(PTA) hardfacing process has been developed to obtain an overlay weld metal having excellent wear resistance. Effect of Ti, Ni and Cu metal powders addition on the surface characteristics of Aluminum alloy 5083 has been investigated with PTA process. Optimum overlaying condtions under which bead appearance is superior and porosities in overlaid metal are lesser are determined. This paper describes the results of tests on the performance of the overlay weld metal. The results are as fallow: (1) The mean hardness of the overlay weld metal is adjustable from Hv200 to Hv600 by PTA process. (2) Concerning defect of overlaid metals, blow holes were seen in Ni and Ti addition. Residual gas contents in blow hole for overlaid metals were confirmed as mainly H₂and a little of N₂. (3) The welding performance of this process is improved by use of DCRP plasma arc, which performs cleaning action on the base metal and weld metal. These results is an increase in welding efficiency. (4) The results of wear tests show that the weld metal has high wear resistance by the PTA process.
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플라즈마질화처리에 의한 13Cr 스테인리스강의 표면경화특성에 미치는 질화물형성원소첨가의 영향
박화순,조희정,박봉규,강정윤,中田一博 대한용접접합학회 1998 대한용접·접합학회지 Vol.16 No.1
The surface characteristics of 13Cr stainless steel systems by plasma nitriding were investigated. The plasma nitriding for the 13Cr steels, in which the nitriding forming elements such as Ti, V, W, Nb, Al, Zr and Si were added about 2~3wt.%, respectively, was performed. In all nitrided specimens, .epsilon.-F $e_{2-3}$N, UPSILON.'-F $e_{4}$N and CrN were detected as the nitrides with the a-Fe in the nitrided layer. VN and .betha.- $W_{2}$N were also detected in 13Cr-3V and 13Cr-3W alloys. The growth of the nitrided layer was controlled by the diffusion process. The thickness of the nitrided layer was similar in the 13Cr-2Nb and 3Zr specimens to that of 13Cr(BM) specimen, while the others exhibited the thinner layer. The activation energy for the growth of the nitrided layer in the temperature range of 773-873K was about 130kJ/mol in 13Cr(BM), 13Cr-2Ti, 3W, 3Al, 3Zr and 3Si alloys. The hardness of the nitrided specimens was significantly increased above Hv1000, comparing to the non-nitrided specimen. The specimens with the nitrided forming elements revealed much higher hardness values and, especially, 13Cr-3Al, 3V and 3Si specimens were significantly hardened up to Hv1300.v1300.0.
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플라즈마분체 오버레이법에 의한 알루미늄합금 표면의 경화특성에 관한 연구(I) -후막 표면 합금화층의 형성조건과 그 조직-
이규천,강원석,이영호,中田一博,松田福久 대한용접접합학회 1994 대한용접·접합학회지 Vol.12 No.4
Effect of Cr, Cu and Ni metal powders addition on the alloyed layer of aluminum alloy (AC2B) has been investigated with the plasma transferred arc (PTA) overlaying process. The overlaying conditions were 125-200A in plasma arc current, 150mm/min in process speed and 5-20g/min in powder feeding rate. Main results obtained are summarized as follows: 1) It was made clear that formation of thick surface alloyed layer on aluminum alloy is possible by PTA overlaying process. 2) The range of optimum alloying conditions were much wider in case of Cu and Ni powder additions than the case of Cr powder addition judging from the surface appearance and the bead macrostructure. 3) Alloyed layer with Cu showed almost the homogeneous microstructure through the whole layer by eutectic reaction. alloyed layers with Cr and Ni showed needle-like and agglomerated microstructures, the structure of which has compound layer in upper zone of bead by peritectic and eutectic-peritectic reactions, respectively. 4) Microconstituents of the alloyed layer were analyzed as A1+CrA $l_{7}$ eutectics, C $r_{2}$al sub 11/, CrA $l_{4}$, C $r_{4}$A $l_{9}$ and C $r_{5}$A $l_{*}$ 8/ for Cr addition, Al+CuA $l_{2}$(.theta.) eutectics and .theta. for Cu addition, and Al+NiA $l_{3}$ eutectics. NiA $l_{3}$, N $i_{2}$A $l_{3}$ and NiAl for Ni addition. 5) Concerning defect of the alloyed layer, many blow holes were seen in Cr and Ni additions although there was lesser in Cu addition. Residual gas contents in blow hole for Cu and Ni alloyed layer were confirmed as mainly $H_{2}$ and a littie of $N_{2}$ Cracking was observed in compound zone of the alloyed layer in case of Cr and Ni addition but not in Cu alloyed layer.r.r.
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