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        • KCI등재

          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.

        • KCI등재

          방식기술의 전망

          조종수 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.6 No.2

          방식기술의 중요성은 부식에서 오는 경제적 손실을 막기 위한 것이며 이 손실은 직접적인 손실과 간접적인 손실로 나눌 수 있다. 직접적인 손실은 부식된 구조물과 기계 또는 그 부속물 및 장치들을 대치하는 것에서 오는 손실이며, 이것은 내식성 금속재질을 사용해야 하는 것과 내식장치에 소요되는 비용 및 부식억제 등의 첨가제의 비용들도 포함하고 있다. 간접적인 손실은 대략, 운휴, 기계기구의 능력저하, 불순물혼입, 및 과중한 설계 등을 들 수 있다. 방식책을 강구하기 전에 먼저 금속재료, 이것들의 부식환경, 및 공정조건들에 관련되는 여러 부식현상을 관찰하고, 여러가지 연구결과의 지식과 원리를 적절히 응용시킴으로써 부식문제를 감소, 또는 방지시킬 수 있다. 이와같은 방식법은 그 금속재료의 부식 및 방식현상과 기구를 충분히 이해하여야 할 것이다. 그러나 아직도 충분히 이해가 안되는 여러 현상도 있으며 또 더욱 연구되어야 할 방식도 여러가지 남아있다. 방식법을 대별하면 부식 환경의 조절, 방식 기술의 적용, 금속재료선정의 개선 및 설계개량 등을 들 수 있다. 방식기술의 적용에는 음극방식, 양극방식, 배류법, 피복법 및 억제제사용 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 여러가지 방식법의 적용은 공장관리상에서 본 경제성을 무시할 수 없다.

        • KCI등재

          급냉응고과정에서의 조직의 핵생성조절

          백종승,강춘식,Loper, C. R.,Perepezko, J. H. 대한금속재료학회(대한금속학회) 1982 대한금속·재료학회지 Vol.20 No.11

          熔融狀態의 合金을 急冷(10^6℃/sec)方法을 利用하여 凝固시킬때 자주 觀察되는 非平衡狀態의 獨特한 顯微鑛組織은 高度의 過冷却現象이 結晶質의 核生成過程에서 關係되였음을 나타낸다. 따라서 過冷却現象이 高速凝固過程에 미치는 基本過程을 硏究하기 爲한 Model approach로 徐冷條件 (10∼30℃/min)에서도 高度의 過冷却現象 (0.3∼0.4 Tm)을 얻을 수 있는 Droplet Emulsion Technique이 低融點金屬에 導入되었다. Droplet Emulsion Technique의 應用은 高度의 過冷却狀態에서 작은 droplet를 (10∼20μ)을 빠른 速度로 凝固시켰을때, 急冷方法을 使用했을 때와 같은 準平衡相들의 形成이 可能함을 보여 줄 뿐만 아니라 이러한 準平衡相들의 核生成過程을 組織的으로 檢討할 수 있는 初期 固溶體를 觸媒로 한 非均一核生成實驗을 可能케 해 주었다. 이러한 實驗結果에 따라 金屬粉末裝置에 高速凝固方法이 應用된다면 粒子精製(grain refinement) 效果뿐만 아니라 核生成過程에서 顯微鏡組織의 發達을 調節함으로써 顯微鏡組織의 形態變形이 可能하여 優秀한 物理的性質을 갖인 새로운 金屬材料의 開發이 可能함이 밝혀졌다. 더 나가서, droplet方法에 依한 液體金屬의 過冷却實驗은 高速凝固過程 뿐 아니라 在來式 鑄物方法에서 일어나는 凝固過程을 糾明하는데에도 基凝的인 資料가 된다고 믿어 진다. A droplet emulsion technique which allows a deep undercooling (0.3-0.4Tm) at slow cooling rate (10-30℃/min) has been applied as a model approach to study the basic solidification mechanisms associated with rapid solidification processing. When a liquid metal is undercooled substantially, the crystal growth following nucleation will be rapid regardless of the cooling rate. Often, the usual solidification reactions can be suppressed at high undercooling by the formation of metastable solid solutions, intermediate phases and in some cases amorphous solids. The kinetic phase selection mechanism has been examined by a controlled nucleation catalysis experiment in which the primary solid solution is established as one type of suitable catalytic site for the generation of metastable phases during nucleation. Phase selection promoted by undercooling and known nucleation catalysis reactions provides numerous possibilities for nucleation controlled structure modification. This indicates that rapid solidification powder processing not only has a valuable potential for grain refinement, but also has extensive possibilities for microstructural modification.

        • KCI등재

          AISI 5160 스프링강에서 비금속 개재물과 수소의 상호작용에 의한 연구

          이기영,이재영,이성만,이종람 대한금속재료학회(대한금속학회) 1984 대한금속·재료학회지 Vol.22 No.11

          The hydrogen Thermal Analysis experiments have been carried out for the identification of hydrogen trapping character by nonmetallic inclusions in AISI 5160 spring steel. It was found that oxide inclusions including Fe-oxide, Al₂O₃and SiO₂have a strong interaction with hydrogen relative to the other defects such as the cementite-ferrite interfaces and microvoids. Also, the trap activation energies of hydrogen for each inclusion were determined as follows. They are 50.6 kJ/mole and 69.5 kJ/mole for the Fe-oxides like Fe₃O₄, and Fe₂O₃, 86.2 kJ/mole for the Al₂O₃and 112.1 kJ/mole for the SiO₂respectively. The thermal analysis technique could be used to predict the fatigue properties of the steel by identifying the nonmetallic inclusions and determining the amount of them in the steel.

        • KCI등재

          구상흑연주철에서의 Mn 의 영향

          김수영,윤남영 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.3

          1. 緖論 球狀黑鉛鑄鐵의 鑄放狀態에서의 基地組織은 含有하고 있는 Si, Mn에 依해서 左右된다는 것은 잘 알려진 事實이다. 그 基地組織은 ferrite pearlite cementite로 생각할 수 있으며 지금까지 ferrite化에 對한 많은 硏究가 있다. 즉 적당한 Mn/S比 혹은 冷却速度 Si量의 增加에 依한 完全 ferrite化에 對한 硏究는 많다. 本 硏究에서는 不純物로 들어가기 쉬운 白銑化 元素인 Mn의 基地組織 및 黑鉛球狀化에 미치는 영향을 多角度로 調査檢討하여 球狀黑鉛鑄鐵에 있어서의 基本的인 역할을, 특히 pearlite 基地化와의 關係, 黑鉛球狀化(形態, 球狀化率)와의 關係를 明白히 하고자 한다. 2. 實驗方法 球狀黑鉛鑄鐵用 銑鐵을 20KVA Kryptol爐에서 六番黑鉛도가니를 使用하여 熔解하였으며 75% Fe-Si(6 mesh)로 珪素量을 조정한 後 電解 Mn(98%)으로 Mn 量을 조정하였다. 1400-1450℃ 정도로 유지시킨 후 첨가기구로 Fe-Si-Mg 2%를 첨가하고 바로 75% Fe-Si(12 mesh) 0.5%를 接種시켜 鑄入하였다. 接種直後 25㎜^ø 100㎜길이의 生砂型에 鑄入하여 試料를 製造하였으며 試片은 試料 底面에서 30㎜부근을 절단 채취하였다. 試料의 成分은 탄소를 3.8%로 일정하게 하고 Si를 1.8% 3.3% 4.7%로 變化시켰으며 Mn量은 0.8% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 3.5% 4.0%로 되도록 첨가하였다. 3. 實驗結果 및 考察 3.1 基地組織에 미치는 Mn의 영향 3.1.1 Si 1.8%의 경우 Mn 0.92%에서 少量의 ferrite와 pearlite가 共存하며 cementite가 석출되기 시작한다. 1.52% Mn까지에서 ferrite는 거의 소멸되고 pearlite만 약간 增加하나 이후부터는 cementite가 조금씩 增加하는 傾向을 보인다. 3.1.2, Si의 3.3%에 경우 0.84% Mn에서 거의 大部分이 ferrite이며 1.47% Mn에서 ferrite와 pearlite는 略 半半 程度가 되며 이때 비로소 Bull's eye 組織이 나타난다. 2.35% Mn일때 黑鉛주위에 약간의 ferrite가 남아 있고 cementite의 석출이 시작된다. 2.95% Mn에서부터 ferrite는 거의 흔적만 남아있고 cementite의 量은 變化하지 않는다. 3.1.3 Si 4.7%의 경우 Fig 1에 表示된 바와 같이 0.85% Mn에서 완전히 ferrite化 하였으며 2.93% Mn 일때 ferrite量과 pearlite量은 거의 같다. 3.45% Mn에서는 pearlite가 大部分이고 약간의 ferrite가 存在하며 cementite의 析出이 시작된다. 3.2. 黑鉛球狀化에 미치는 Mn의 영향 Mn 量 變化에 의한 黑鉛球狀化 狀態에는 큰 變化가 없으며 다만 Mn 量이 많아질수록, 현저하지는 않으나, 약간의 黑鉛粒의 微細化경향을 보이며 Si 量이 많을수록 黑鉛粒이 微細化한다. 3.3. 質量效果에 미치는 영향 黑鉛의 形狀에 對한 質量效果는 Si量이 적을수록 현저하게 나타난다. 基地組織에 對한 質量效果도 현저하나 Si 1.8% Mn 0.9%의 試料와 Si 3.3% Mn 2.35%일 때와 Si 4.7% Mn 3.45%일 때에 질량효과는 가장 적다. 4. 結論 (1) Mn은 球狀黑鉛鑄鐵의 基地를 pearlite化 하는데 크게 寄與한다. (2) 基地組織에 對한 質量效果는 cementite가 析出하기 시작하는 때에 가장 적게 나타난다. (3) Mn은 黑鉛球狀化에는 큰 영향을 주지 않으나 微細化에는 多少의 效果가 있다.

        • KCI등재

          고규소-Al 합금의 기계가공성에 미치는 열처리의 효과에 대하여

          이상익,김수영,허보녕 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.3

          1. 緖論 高珪素-Al 合金은 鑄物用 Al合金材로서 熱膨脹係數가 적고 耐磨耗性도 우수하여 그 用途가 넓고 重要한 合金이다. 그러나 이 合金의 實用化에 있어서의 결함은 初晶珪素의 粗大化가 기계적性質이나 機械加工性에 큰 영향을 준다는 點이다. 그러므로 初晶珪素의 微細化에 對한 硏究는 多角度로 行하여지고 있으나, 熱處理가 機械加工性에 미치는 影響에 對해서는 거의 없다. 本 實驗에서는 熱處理가 機械加工性에 미치는 영향을 鑄造材와 熱處理材로 區分하여, 切削速度, 切削깊이를 변화시켜서 微細化處理, 熱處理와 機械加工性과의 相互關係를 組織, 機械的性質, 표면거칠기, chip 형태 등으로 조사 검토하였다. 2. 實驗 方法 使用된 原料는 純 Al(ALCOA 製 97.7%)와 金屬 Si(98.0%)를 高周波 誘導爐에서 12번 흑연도가니를 使用하여 Al-Si 母合金(Si 30% 目標)를 製造하였다. 그것을 電氣爐에서 4번 흑연도가니를 使用하여 再溶解시킨후, 純 Al을 첨가하여 Al-Si合金(Si 20% 目標)를 製造했다. 初晶微細化는 所定의 微細化劑를 첨가하여 微細化處理를 行한 後, 직경 20 ㎜ø, 길이 200 ㎜의 金型을 200℃정도로 豫熱하여 溶湯을 鑄入하여 試片을 製造한다. 熱處理는 上記 試片을 515℃∼520℃에서 8시간, 176∼178℃에서 16시간 熱處理를 行하였다. 組織검사 및 硬度측정用 試片은 試片底面에서 15 ㎜되는 곳을 절단하여 측정했다. 機械加工性은 試片底面에서 20 ㎜ 되는 곳부터 平 bite를 使用하여 表面으로부터 1 ㎜ 두께로 切削한 後, 직각 bite를 使用하여, 폭 2 ㎜씩, 切削速度 및 切削깊이를 變化시키면서 切削하여 chip를 채취한다. 포면거칠기 측정은 폭 10 ㎜씩을, 切削速度를 變化시키면서 切削한 後 표면거칠기를 측정한다. 3. 實驗結果 및 考察 3. 1. 初晶Si에 미치는 熱處理의 影響 금속현미경 組織相으로는 큰 차이가 없어 Scaning으로 관찰하였다. 熱處理는 初晶 Si과 eutectic組織인 기지조직과의 境界(boundary)부근을 變化시키며 그로 因하여 機械加工性이 향상되었다. 3.2. 기지조직에 미치는 熱處理의 영향 기지조직에 대한 熱處理效果는 금속현미경 관찰로서도 뚜렷이 나타났다. Photo 1.에서 보는 것같이 熱處理하므로서 기지조직 內의 共晶 Si이 재결정하여 침상모양의 共晶 Si이 구상형태로 되었으며, 기지조직을 균질화하여 기계가공성, 특히 표면거칠기를 현저하게 향상시킨다. 3.3. 切削速度에 對하여 切削速道에 對한 표면거칠기는 切削速度에 따라 향상되었고, 熱處理로 더욱 향상시킨다. 微細化效果도 또한 표면거칠기를 향상시키나 微細化劑에 따라서는 감소시키는 것도 있다. 3.4. 切削 깊이에 對하여 高珪素-Al合金의 加工에 있어서 bite의 마모현상은 무시되나, 過多한 切削깊이는 build-up edge의 형성이 두드러져 적당한 절삭깊이의 설정이 요구된디. 熱處理나 微細化處理에 의한 영향은 절삭깊이가 적을때는 뚜렷이 나타나나 切削깊이가 클 때는 별 차이가 없다. 이것은 build-up-edge의 형성으로 切削性을 저하시키기 때문이다. 4. 結論 1) 熱處理는 기지조직內의 共晶 Si를 구상형태로 만든다. 2) 高珪素-Al合金의 切削速度는 클수록 표면거칠기가 향상된다. 3) 高珪素-Al合金의 切削깊이는 적을수록 양호하다.

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          고규소 Al 합금의 초정미세화와 기계가공성에 대하여

          이상익,김수영,남태운 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.3

          1. 序論 高珪素-Al 合金은 熟膨脹係數가 작고 耐磨耗性이 우수하며 比重이 작아서 그 용도가 넓고 중요한 합금이다. 그러나 이 合金의 실용화에 가장 큰 결함이 되는 것은 初晶珪素의 조대화 현상이다. 初晶珪素의 조대화는 이 合金의 기계적 성질 및 기계가공성에 큰 영향을 주므로 初晶珪素의 微細化에 대한 연구는^(1-7)) 지금까지 多角度로 행하여지고 있으나 初晶珪素의 微細化에 따르는 微細化 원소의 영향과 기계적성질에 미치는 영향은 연구^3)) 된 바가 거의 없으며 기계가공성에 대한 연구도 거의 없다. 著者는 본 연구에서 微細化 添加元素인 적린, S, Cu, Mg을 사용하여 微細化 정도와 기계적성질 및 가공성에 미치는 영향을 조사 검토하였다. 2. 實驗方法 사용된 원료는 純 Al(99.7%)와 金屬 Si(98.0%)을 重油爐에서 Al-Si 母合金(30% Si)을 제조하여 그것을 다시 100번 흑연도가니를 사용하여 Al과 함께 熔解하여 Al-20% Si 合金 熔湯을 만들었다. 소정의 熔湯에 添加元素를 處理한 후 200℃ 정도로 예열한 20㎜φ, 100㎜ 길이와 20㎜φ, 200㎜ 길이의 鑄鐵材 金型에 주입하여 시료를 제조하였다. 시편은 시료 低面에서 200㎜ 부근을 절단 채취하여 조사하였다. 硬度는 vickers hardness로, 測定하였으며 선반가공은 회전속도를 분당 24, 150, 600으로 변화시키면서 chip를 채취하였고 그 외의 가공조건은 일정하게 하여서 행하였다. 機械加工性을 調柱하기 위한 surface roughness 測定은 촉침식으로 행하였다. 3. 實驗結果 및 考察 3.1. 微細化에 대해서 微細化원소의 微細化 기능을 고찰하기 위해 Cu 1%, Mg 1%, 적린 0.2%, S 0.4%를 단독 혹은 二重, 三重 처리를 하였다. 적린이나 S처리가 Cu 나 Mg 처리보다 효과가 컸으나 적린이나 S의 단독처리 보다는 Cu 나 Mg 처리후의 二重處理가 微細化를 크게 향상시켰다. 이것은 더욱 많은 heterogeneous nucleation을 일으킬 수 있는 要因을 Cu 나 Mg이 기여한 것이라 생각된다. 3.2. 機械的 性質에 대해서 3.2.1. 硬度 微眞化원소 첨가에 따르는 硬度變化가 初晶 Si上에서는 크지 않으므로 matrix 부분을 조사 검토하였다. 微細化 能이 큰 적린이나 S는 경도를 저하시키고 Cu나 Mg은 경도를 增加시킨다. 前者에 있어서는 그 理由가 不明치 않으나 後者는 Cu, Mg 金屬自體의 영향이 크다고 생각된다. 또한 熟處理效果도 同一한 경향을 보여준다. 3.2.1. 引張 强度 모든 微細化원소 첨가는 引張强度를 현저하게 증가시키며 熱處理도 또한 同一한 경향을 나타낸다. 鑄放상태에서는 그 증가 效果가 거의 비슷하게 나타나나 熱處理後의 그 증가 효과는 크게 다르게 나타났다. 즉 적린이나 S의 경우는 그 효과가 微少하게 증가하나 Cu나 Mg의 경우에는 크게 증가하였다. 이것은 前者의 경우는 初晶微細化만의 효과임에 반하여 後者는 初晶珪素의 微細化 溶體化處理, 時效處理의 複合효과에 기인되기 때문이라고 생각된다. 3.3. 機械加工性에 대하여 3.3.1. 切削性에 대해서 선반의 회전속도를 변화시키면서 chip의 모양을 조사 검토하였으며 微細化 能이 큰 원소일수록 切削性이 양호하다고 생각된다. 3.3.2. Roughness에 대해서 同一 조건하에서 일정한 가공속도로 가공한 시편의 surface roughness는 微細化 효과가 클수록 자승평균 거칠기는 작아진다. 4. 結論 1). 적린이나 S는 Cu나 Mg의 존재하에 더욱 큰 微細化 효과를 나타낸다. 2). 적린이나 S는 경도를 저하시키고 Cu나 Mg은 경도를 향상시키며 열처리 효과도 Cu나 Mg이 크다. 3). 引張强度는 微細化원소 첨가에 따라 증가하나 열처리 효과에서는 Cu나 Mg이 적린이나 S보다 크다. 4). 微細化 處理는 機械加工性을 향상시킨다.

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          고려-이조시대의 청동류의 부식피막에 대한 조사연구 (제 1 보)

          조종수,강탁 대한금속재료학회(대한금속학회) 1969 대한금속·재료학회지 Vol.7 No.1

          본 연구에서는, 고려 이조시대의 청동류로서 주로 동전과 놋수저에 관하여, 그 소지금속 성분과 부식 피막의 관계, 그 성분의 분석, 현미경 조직, 몇가지 부식실험, 및 부식피막의 환원법 등에 대하여 살펴보았다. 이 청동류의 조성은 주로 Cu, Pb, Zn, 및 Sn으로 되어있고 시대에 따라 그 성분에는 차이가 많다. 검은 피막(black patina)은 초록피막(green patina) 보다 그 방식성이 더욱 좋으며 Sn 분이 많을수록 검은 피막을 형성하기 쉽다. In this study, copper coin and copper spoon were mainly investigated as the bronze objects in Koryo-Lee Dynasties. The relationship of composition of base alloy and corrosion film, metallograpy of structure, some of corrosion tests, and reduction techniques of corrosion film etc, were carried out in this study. The composition of bronze objects were mainly Cu, Pb, Zn, and Sn, and these compositions were different by the age produced. Black patina is better protective film compared with green patina, and tendency of its formation is gradually increased by the increasing of Sn content.

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