비금속 재질상의 금속화 (metallizing) 에 관한 연구

조종수,한상목,최상흘 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

본 연구는 전기의 부도체인 플라스틱 및 유리와 같은 비금속 재질 표면에 금속을 피복하여 비금속 재질의 여러 성질을 향상시키는 것을 목적으로 하였다. 비금속 재질은 전기도금이 불가능함으로 화학도금 방법을 택하였으며 우선 재료는 PS 수지와 유리표면에 니켈 및 동의 금속화를 시도하였다. 각 재질에 대한 금속화의 최적조건과 온도, pH 및 농도에 의한 영향 등을 고찰하고 피복층 계면조직에 대한 현미경 관찰 등을 주로 하였다.

순금속의 강도에 미치는 확장전위의 영향

박복선 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.1

結晶의 强度는 slip plane 위에 slip 方向의 臨界剪斷應力(critical resolved shear stress)에 對한 轉位의 易動度(mobility)에 左右된다. 純金屬에 있어서 轉位의 易動度에 미치는 因子는 여러가지가 있으나 本講에서는 特히 擴張轉位(extended dislocation)의 影響에 對하여 檢討하고저 한다. 純金屬의 shear stress의 實測値는 理想結晶에 對한 理論値보다 數千分之一에 不過하다. 이것은 實在結晶이 많은 格子欠陷(lattice defect)을 가지고 있다는 증거이다. 一般的으로 面心立方結晶(F.C.C)에서는 積層缺陷(stacking fault) energy가 낮은 金屬은 完全轉位가 部分轉位(partial dislocation)로 分解되고 所謂 擴張轉位를 形成한다. 이것은 結果的으로 轉位의 易動度에 많은 影響을 준다. 擴張된 轉位는 純金屬의 結晶强度에 對하여 다음과 같은 影響을 준다는 것이 現在까지의 硏究結果 明白하게 되었다. 1. F.C.C. 結晶의 完全轉位(perfect dislocation)는 두개의 ship plane에 속하므로 擴張된 轉位는 cross slip 하기 힘들다. 2. 轉位가 擴張되면 그대로는 他轉位와 交差가 힘들므로 交差함에 있어 他轉位에 對한 底抗이 크다. 이때 edge 轉位가 screw 의 轉位보다 더 큰 energy를 要한다. 3. 空孔(vacancy)에 依한 轉位의 上昇運動은 一段完全轉位로 收縮하여야 함으로 餘分의 energy가 必要하다. 4. Frank 의 不動轉位(glissile dislocation)는 schockley partial 轉位와 反應하여 prismatic dislocation loop로 轉換하여 glissile dislocation이 되어 固着 (locking 또는 pinning)에서 解除된다. 5. 두개의 slip plane 위를 달리는 擴張轉位는 結合하여 Lower-Cottrell glissile dislocation을 形成하고 이 stair-rod dislocation은 運動하는 轉位의 障害物이되어 轉位를 集積(piled up)시키므로서 Frank-Read source에 對한 back stress의 增大를 招來하여 加工硬化의 重要한 役割을 한다. 6. Stacking fault energy 가 낮은 金屬에 있어서는 低加工 일때는 集積轉位가 形成되고 高加工 일때에는 cell 構造가 되지 않고 均一한 轉位分布가 된다. 이러한 組織은 加工後 燒鈍時에 jog의 上昇運動이 어렵고 따라서 軟化가 힘들다. 7. F.C.C 結晶 에서는 stacking fault energy가 적은것은 twin의 界面 energy 가 작으므로 따라서 燒鈍 twin이 形成되기 쉽다. 8. B.C.C 와 H.C.P 結晶에 있어서도 轉位는 擴張되나 그 役割은 F.C.C 結晶에 比하여 顯著하지 못하다. 9. 擴張轉位는 cross slip 하기 힘들므로 easy glide 段階가 길게되고 over shoot를 誘發한다. 10. 擴張된 두개의 shockley 部分轉位의 Burgers vector는 雙方이 同時에 screw 轉位로 될 수 없음으로 edge 成分에 의한 彈性的 相互作用이 생기므로 Cotrell effect를 招來하기 쉽다. 11. 半轉位間의 stacking fault는 質原子와 化學的 相互作用이 發生하고 따라서 溶質原子에 依하여 轉位가 固着된다.

Silicon 단결정 중의 전위속도

최선근 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.2

지금까지 Si 單結晶 중의 轉位速度에 관한 몇 가지 硏究結果가 報告되었다. 그러나 轉位速度의 應力依存性에 관한 결과가 一致하지 않을 뿐만 아니라 60°轉位에 대한 결과가 적으며, 特히 元素半導體와 化合物半導體(III-V 族) 중의 轉位速度에 대한 不純物效果에 관한 見解가 一致하지 않고 있다. 著者는 一連의 實驗에 의해서 Si 單結晶 중의 轉位速度에 대한 資料를 補完하고, 不純物效果를 究明할 目的으로 第一段階로서 n 型 Si 單結晶 중의 60°轉位速度를 螺旋轉位와 分離하여 Stein-Low 法에 의해서 측정하였다. 그 결과 轉位遠度 v의 應力(τ)依存性은 v∝τ^m로 주어지며, 그의 溫度(T) 依存性은 v=v(τ)exp(-E/kT)로 주어짐을 알았으며, 分解剪斷應力 2 ㎏/㎟ 에 대한 轉位運動의 活性化에너지 E로서 1.5 eV를 얻었다. The average velocities of 60°-dislocations in silicon single crystals have been measured be Stein and Low method. The stress dependence of dislocation velocities is described as v∝τ^m at a given temperature over the stress range of 0.5∼5 ㎏/㎟. It was observed that stress exponent m depended on temperature. The temperature dependence of dislocation velocities is described as v∝exp (-E/kT) with activation energy of 1.5 electron volt at the resolved shear stress of 2 ㎏/㎟.

망간을 함유하는 Fe-C 공정계주철의 일방향응고

홍준균,대출탁,대평오랑 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.1

1. 서론 Fe-C純粹系鑄鐵 및 Si. S等을 함유하는 鑄鐵의 一方向凝固에 관해서는 많이 硏究되어 왔다. 따라서 凝固組織이 몇 개의 凝固因子, 즉 凝固速度, 凝固時의 固-液 凝固界面에 있어서의 溫度勾配와 合金元素 및 不純物의 含有量에 의해서 變化한다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다. 本 實驗에서는 cementite 安定化元素로서 알려진 망간에 대해서 鑄鐵의 凝固組織 및 凝固機構에 대한 影響을 調査하고 鑄鐵의 凝固에 관한 機構를 理解하는 것을 目的으로 硏究를 했다. 2. 실험방법 本 實驗에서는 一方向凝固의 試料로서 電解鐵, 電極黑鉛, 金屬Si 및 金屬망간을 目標成分이 되도록 配合해서 高周波誘導電氣爐를 이용해서 大氣中에서 約 1400℃에서 熔解해서 約 10分保持해서 10㎜φ 金型에 주입한 鑄鐵을 使用했다. 直徑 10㎜, 길이 100㎜의 試料를 一方向凝固 裝置中의 內徑 10㎜, 길이 150㎜의 燃燒管에 裝入해서 1350℃까지 約 2hr동안 加熱시켜 再溶解해서 10㎜ 保持하여 爐의 熱平衡 및 試料內의 溫度均一을 考慮한 후 어떤 一定한 速度로 試料를 降下시켜 一方向凝固시켰다. 凝固는 Ar. Gas 雰圍氣中에서 溫度勾配는 全實驗中 一定하게 했다. 全試料는 凝固途中 改良한 强制散水式 裝置를 사용해서 水中에 燒入시켜 固液凝固界面의 形狀을 觀察했다. 3. 실험결과 및 고찰 Fe-C安定系共晶合金의 凝固界面의 形狀 黑鉛組織, 黑鉛間隔等에 대한 망간의 含有量 및 凝固速度의 影響을 觀察했다. 4. 결론 이상과 같이 망간을 含有하고 있는 一方向凝固시킨 결과 黑鉛粗大化에 대한 망간의 影響等을 알게 됐다.

금속의 진 (眞) 표면적의 결정방법

문인형 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

금속의 진표면적은 잘 알려진바와 같이 우리가 기하학적으로 측정할 수 있는 면적의 �p배나 될 수 있다. 적당한 조건하에서, 유리로 된 실험용기 내부에서, 조사하려는 금속표면을 산소에 노출시킨다. 다음 금속표면에 흡착된 산소의 양을 전기화학적인 환원방법으로 정량파악하여 표면의 roughness factor (거침도)를 결정한다. 다만 이때 금속의 전 표면이 산소원자에 의하여 단일흡수층을 이룬다고 가정한다. 이 가정은 adsorption isothern으로 검토되어야 한다. 크기 약 5㎠(기하학적인 측정면적임)의 동표면에서 이 방법을 실험했다. 예상한대로, 고온가열한 시료의 경우 거침도는 작아 1.2를 보였고 거친 emery paper로 간 표면은 거침도 약 3을 나타냈다. 산소가 동표면에서 화학흡착하는 경우 그 activation energy가 16.2±0.95㎉/mole을 측정했고, 또 이 경우 fast adsorption의 비율이 표면처리 상태에 따라 20%∼60%까지 변화함을 보였다.

Glossy Ground Coat 에 의한 주철법랑에 관한 연구

강인찬,김창은,이희수 대한금속재료학회(대한금속학회) 1971 대한금속·재료학회지 Vol.9 No.1

주철법랑제조에 Glossy Ground Coat의 여러시유조건에 의하는 영향과 소지금속에 함유되어 있는 탄소형태에 따르는 영향을 검토하기 위하여 밀착성 측정, 내열충격성 측정, 발포현상 및 소지금속에 대한 조직을 관찰하였다. 본 연구로서 Ground Coat는 소지금속과 Cover Coat와의 밀착력 향상 역활보다 발포억제를 보다 더 주역활로 하고 있다는 것을 알게되었으며, 또한 소지금속의 조성, 특히 결합탄소와 유리탄소함량에 따라 법랑화에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. In order to examine the effects attendant upon varing conditions of glossy ground coat as well as upon the type of carbon contained in the base metal in manufacturing the ceramic coating on cast iron. I have measured the adherence of the wet-process cast iron enamels and the resistance of the thermal shocking, observed the blistering phenomena and surveyed the base with a microscope. This study showed that the ground coat played a main role more in forbidding the blistering than increasing the adherence between the base metal and the cover coat and that the adherence was affected strongly by the composition of the base metal, especially by the ratio of combined carbon and free carbon.

금속의 응력부식에 대하여 (제 3 보)

조종수,채성기 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.6 No.3

대학 금속공학 교과 과정의 분석

조종수,채성기 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.5 No.4

The new trend of metallurgical education and current curriculum in under-graduate courses was analyzed in comparition with over fifteen domestic and international typical schools. The correlation of metallurgical engineering education and industrial request was referred in addition to the analysis of educational curriculum constituents. Chemical Metallurgy, Physical Metallurgy, and Process Engineering Metallurgy are main constituents of metallurgical curriculum based on Chemistry, Physics, and Engineering. The basic and applied science was currently emphasized rather than process engineering metallurgy, Humanities and Social Science courses were currently increased in numerous schools.

Al-11wt% Zn 합금에 대한 Ti 및 Mn 의 첨가효과

김문일,윤종광 대한금속재료학회(대한금속학회) 1979 대한금속·재료학회지 Vol.17 No.1

1. 緖論 Al-Zn-Mg 系 合金에서 Zn/Mg比가 큰 合金의 實用化에 對한 硏究와 Al-Zn系에 對한 第三添加元素의 영향 및 G.P. zone의 形成에 關한 硏究 등 Al-Zn를 基本으로 하는 論文은 많으며 이들 合金은 實用的으로 延伸率이 낮으므로 Deep drawing과 같은 심한 加工材 로서는 適合하지 못하다. 따라서 本 硏究에서는 높은 延伸率과 高强度의 合金開發을 위해 Al-11wt% Zn 二元合金을 基本組成으로 하여 이에 對한 Ti 및 Mn의 單獨添加에 의한 영향을 熱處理效果와 더불어 조사하였다. 2. 實驗方法 試料合金의 製作은 99.8% 純度의 Al을 흑연도가니에서 溶解한 後 Al-Mn 혹은 Al-Ti 母合金을 添加시키고 99.9% 純度의 Zn를 添加하여 溶解하였으며 이 熔湯은 90×200×40㎜의 steel mold에 주조하여 ingot를 만들었다. 이 ingot는 450℃에서 50시간 均質化處理 하였으며 이 合金試料의 化學分析結果는 다음과 같다. (표) 이들 各 ingot는 8㎜ 두께로 slicing 한 後400℃×2시간으로 中間熱處理를 거쳐, T-2, T-5, T-10 合金은 1.1㎜ 두께로, M-4, M-7, M-10 合金은 0.7㎜ 두께로 冷間壓延하였다(roll speed = 300rpm). 引張試片은 press로 채취하여 380℃, 430℃, 500℃에서 加熱時間의 變化와 水冷, 空冷에 따르는 機械的 性質을 ToYo-Baldwin Tensiron으로 室溫에서 試驗하였다. Cross head speed는 10㎜/min로 하였다. 또한 grain size의 測定은 mechanical polishing 하여 부식시킨 後 Linear intercept method 로써 決定하였다. 3. 結論 1) T-2 合金의 경우는 annealing temperature에 의한 grain의 成長效果가 심하게 나타나나, T-5, T-10 合金의 경우는 이 結晶粒成長이 억제되었다. 2) Ti을 添加한 合金은 低溫에서 annealing 한 경우가 引張强度에는 큰 變化가 없었으나 伸率은 증가하였다. 3) 水冷한 경우 보다 空冷한 경우가 伸率이 현저히 좋아진다.

텅그스텐 카바이드 (WC) 의 활성소결에 관하여

이재성,문인형,권영순 대한금속재료학회(대한금속학회) 1979 대한금속·재료학회지 Vol.17 No.1

微量의 첨가금속에 의한 活性燒結 현상은 高融點 金屬에서 뿐만 아니라 wc와 같은 高融點 金屬 탄화물에서도 보고된 바 있다. 적은 量의 binder를 사용한 wc 超硬合金은 보다 높은 耐마모성이나 높은 밀도를 要求하는 용도에 응용되고 있다. 따라서 活性燒結 方法을 위의 목적의 초경합금 제조에 응용하기 위해서 本 實驗에서는 wc에 微量의 金屬活性劑를 첨가하여 活性劑가 固相 및 液相으로 존재하는 온도에서 소결을 행하였다. 소결에 미치는 活性劑의 영향, 소결진행에 따른 조밀화 및 현미경조직의 변화 등등을 조사하고 旣存의 wc系 및 W의 活性燒結과 本 實驗에서 얻은 結果와 비교 검토하였다.