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        • KCI등재

          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.

        • KCI등재

          경질 Chromium 전도시의 초음파조사효과

          권혁무,장충근,천광현 대한금속재료학회(대한금속학회) 1973 대한금속·재료학회지 Vol.11 No.3

          1. 序論 硬質 chromium 鍍金은 piston ring이나 cylinder-liner등의 內燃機關用 部品이나 工具, gauge類, roller 등 각종 내마모성 기계부품에 다양하게 이용되고 있으며 높은 硬度와 강한 부착력이 필요하고 均一電着性이 요구되고 있다. 그러나 도금중 電極에서의 gas발생과 分極現象은 피할 수 없는 현상이며 이로 인하여 陰極에서 발생하는 수소 gas는 음극면에 부착되어 pin hole을 형성하거나 석출금속층에 gas가 흡장되는 원인이 되고 分極은 濃度勾配를 야기시켜 균일전착성을 低下시킨다. 이를 개선하기 위하여 도금액의 攪拌 또는 기타 通電法 등을 考案實施하고 있으나 보다 새로운 方法을 모색하기 위하여 著者는 超音波를 경질크롬 도금에 도입시켜 연구보고^(1))한바 있으며 이번에는 前報와는 달리 초음파의 주파수의 변화에 대한 析出量과 균일전착성 그리고 전류밀도의 변화에 대한 초음파의 영향등을 검토해 보았다. 2. 實驗 方法 도금시료는 16×80×0.5 ㎜의 壓延鋼板을 陰極으로하여 사용하였고 8% Sb-Pb합금을 陽極으로 사용하였다. CrO₃-250g/l에 H₂SO₄-2.5g/l을 첨가한 도금액을 多量으로 제조한 후 液中에 3價크롬을 생성시키기 위하여 全液을 1當 5A/d㎡ 低電流로 약 2시간동안 通電하여 3價크롬의 양을 2g/l로 조절한후 每鍍金時마다 定量씩 채취하여 1回 사용한후 폐기하였다. 100㏄. beaker 두개를 50±2℃의 두 항온수조 안에 각각 담그어 鍍金槽로 사용했으며 양쪽 beaker에 等量等質의 도금액을 넣고 양극과 음극을 같은 간격으로 setting 한 후 통전양을 같게하기 위하여 두 도금조를 직열로 연결하고 한쪽 도금조의 下部에 π형 ferrite transducer^(2))의 輻射面을 가볍게 접촉시켜 垂直上方向으로 초음파를 조사시켰다. 이때 ferrite transducer의 구동을 위하여 URM 25D sine wave oscillator로부터 인출한 正弦波信號를 30 watt-CK6146B-PP Booster Amp.로 증폭하여 transducer를 구동시켰다. 또한 초음파의 주파수를 가변하기 위하여 TDK π형 Vibrox^(3)) ; 28㎑와 50㎑ 그리고 100㎑ 용 transducer를 같은 조건하에서 대치시키고 소요 공진주파수의 고주파 전력을 공급한후 matching condencer의 용량을 가변선정하여 最良의 상태로 구동시켰다. 28㎑ 50㎑ 용 transducer는 한개씩을 사용했고 그 超音波 輻射面積은 8㎠이였으며 2㎠의 복사면적을 가진 100㎑ 용 transducer는 4개를 결합시켜 동일 복사면적이 되게 하였다. 도금액 중에서의 초음파 특성을 파악하기 위하여 각 공진 주파수의 transducer로 Vibro Pick Up^(4))을 제작하여 도금조의 底面으로부터 液面까지의 상대적 음향분포를 조사검토하였고 같은 조건하에서 초음파가 조사된 시료와 조사되지 않은 시료의 주파수에 따른 석출량, 경도 그리고 균일 전착성과 피복력 등을 비교 검토하였다. 3. 實驗結果 및 考察 Vibro Pick Up에 의해서 전해조 안의 음향 분포를 측정해 본 결과 초음파수가 28㎑와 100㎑인 경우에는 그 작용율이 약 76%로써 24%의 감쇠를 보이고 있으며 50㎑인 경우에는 작용율이 57%로써 43%의 감쇠를 보이고 있다. 이는 전해조의 음향 impeadance와 전해조 底面에서의 초음파의 反射, 散亂^(6))에 의한 손실로 생각되며 본 실험에 사용된 전해조에 대한 초음파의 조사효율은 50㎑ 보다 높거나 낮은 주파수의 초음파가 손실이 적음을 보여주고 있다. 석출량은 초음파가 조사된 경우 각 주파수 공히 평균 3.8% 정도 감소되는 경향이 있는데 이는 음극면상의 석출금속중 樹技狀 성장의 bulk들이 초음파에 의하여 제기분산^(7))된 것으로 생각되며 도금면의 경도가 50∼100Hv 정도 높아졌고 균일 전착성이 상당히 향상되었다. 이와 같은 현상은 ultrasonic cavitation^(7))과 그 직선적 효과에 의하여 전해액이 강렬하게 교반되어 농도구배가 소실◎되고 cavitation으로 생긴 眞空氣泡가 파열될 때 발생하는 국소적 고온고압과 충격력^(9))이 주위의 전해액에 작용하여 결정이 미세화되고 석출금속층이 uniform하기 성장함에 따라 경도의 증가와 균일전착성이 향상된 것으로 생각된다. 4. 結論 1. 전해조 안에서의 초음파의 작용율은 50㎑인 경우가 가장 저조하나 균일한 분포를 보이고 있으며 28㎑와 100㎑인 경우는 손실은 적으나 균일성이 매우 저조하였다. 2. 초음파를 조사한 경우의 석출량은 조사되지 않은 경우보다 약간 감소하는 경향이 있다. 3. 초음파를 조사하는 경우(28㎑, 50㎑, 100㎑; 24Watt)의 경도와 균일전착성은 조사되지 않은 경우보다 상당히 향상되었다.

        • KCI등재

          크롬도금시 음극시료의 회전효과에 관한 연구

          권혁무,장충근,천광현 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.1

          1. 서론 크롬鍍金은 各種耐磨耗性 機械部品 加工의 最終工程으로서 매우 重要한 位置를 차지하고 있으며 最近에는 크롬鍍金을 必要로하는 精密部品의 加工程度가 向上됨에 따라 高度의 鍍金技術과 精密度가 要求되고 있어 이 分野에 對한 硏究가 절실히 要求되고 있다. 特히 습동면의 耐磨耗性을 目的으로 크롬鍍金을 두껍게 시행하는 圓筒形의 精密機械 部品들이 鍍金過程에서 偏心 또는 不均一하게 被覆되었을 경우 鍍金終了후 다시 機械的인 加工 및 硏磨工程을 必要로하는 경우가 있음으로 이 폐단을 除去키 위한 方法을 모색하는 한편 析出金屬粒子를 보다 微細化시키고 吸藏 gas量等을 減少시켜 耐磨耗性과 硬度를 向上시키기 위하여 被鍍金試料를 回轉시키면서 鍍金한후 그 效果를 檢討하고 이 結果를 다시 초음파를 조사하면서 鍍金한 試料와 比較해 보았다. 2. 실험방법 10 ㎜ø×74 ㎜의 鋼管을 鍍金試料로 使用하였고 半徑 25 ㎜의 圓周上에 8% Sb-Pb 合金棒 2∼6個를 放射狀으로 設置하여 陽極으로 사용하였다. 鍍金液은 CrO₃ 250g/l에 H₂SO₄ 2.5g/l를 첨가한 후 ℓ當 4A/d㎡의 低電流로 約 30분간 弱電解하여 3價크롬의 量을 2g/l로 조절한 후 每鍍金時마다 일정량씩 채취하여 1회 사용한 후 폐기하였다. 回轉裝置는 A. C. 直捲 motor의 入力電壓을 variac으로 降下시켜 回轉速度를 조절한 후 다시 감속 gear set로 감속시켜 試料를 5, 15, 45 rpm. 으로 각각 회전시키면서 60분간 鍍金하였다. 鍍金液의 溫渡는 temp. controller와 solenoid valve를 사용하여 50±2℃로 유지하였고 초음파 도금시료를 얻기 위하여 電解槽의 下部에 兀型 ferrite transducer의 輻射面을 가볍게 接觸시켜 垂直上方向으로 28, 50, 100 KHz의 초음파를 각각 조사하면서 sampling하였고 偏心效果를 檢討하기 爲하여 위와같은 條件下에서 4:4, 4:3, 4:2로 偏心되게 陰極을 設置하여 鍍金하였다. 3. 실험결과 이상과 같은 방법으로 얻어진 시료들에 對하여 (a) 偏心率 (b) 析出量 (c) 硬度 (d) 表面組織 等을 比較檢討하였으며 시료의 偏心率은 回轉 鍍金方法에 의하여 개선되었고 析出金屬의 硬度와 表面組織은 초음파 도금시가 양호하였다.

        • KCI등재

          Zn/Mg 비가 높은 Al-Zn-Mg 합금의 시효경화특성

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

          1. 目的 알미늄輕合金中 超强力合金인 Al-Zn-Mg系 合金(ESD, 75S等)은 第2次大戰中 世界重要 各國에서 거의 同時에 開發되어 主로 軍用航室機의 製造에 쓰여져 왔다. 그러나 이 合金은 應力腐食感受性이 敏感하기 때문에 充分히 그 自體强度를 發揮하지 못하는 缺點이 있다. 大戰後 今日까지 이 合金에 關한 硏究는 精力的으로 계속되어왔고 諸特性의 機構等도 大部分 明白히 알려졌다. 그러나 ESD나 75S가 實用化되면서부터 30餘年經過한 오늘날까지 그 組成이며 熱處理方法 및 應力腐食感受性等에 關하여 實用上 뚜렷한 改善이 되어 있지 않다. 따라서 그 物理的(機械的)化學的 性質도 開發當初에 比하여 거의 向上되어 있지 않은 것은 極히 奇妙한 現象이라고 느껴진다. 戰前 많은 사람들에 依하여 硏究되었으나 實用化되지 못한 Al-Zn-Mg系 强力合金을 檢討하여 보면 거의 例外없이 Zn와 同時에 Mg量도 높다. 卽 高Zn 高Mg로서 Zn/Mg 比가 낮은 것이 特徵이다. 이것은 狀態圖上으로서는 T區域合金이다. 이들 合金은 强度는 높으나 高溫變形抵抗이 크고 또 應力腐食 感受性이 대단히 敏感하여 實用化되지 못하였다. 따라서 現在의 實用合金은 이를 合金보다 Zn와 함께 Mg의 量도 낮은 것이 常例이다. 한편 Zn量을 높이고 Mg量을 낮게한 所謂 Zn/Mg 比가 높은 Al-Zn-Mg系合金(η相區域)에 對하여서는 現在까지 거의 硏究되어 있지 않다. 따라서 Zn/Mg 比가 높은 高Zn 低Mg의 Al-Zn-Mg合金에 對하여 一聯의 檢討를 加하는 것은 더 優秀한 新合金開發에 對한 實用的 見地뿐만 아니라 金屬學的 面에서도 意義깊다고 生覺한다. Fig.1-1은 200℃에서의 Al-Zn-Mg三元系의 Al귀의 擴大斷面圖이다. 이것으로 볼 때 從來의 三元合金 範圍의 Zn7% 以下, Mg 1.2% 以上은 어느 것이나 α+T相임을 알 수 있다. Fig.1-2는 Fig.1-1과 같은 斷面圖에 이제까지의 硏究에 依한 抗張力 曲線이다. 그림이 있어서 X票는 現在쓰이고 있는 Al-Zn-Mg系 世界 主要國의 漂準規格合金이다. α+η相區域에서의 O票는 本 硏究에서 取扱한 合金으로 이 領域에서의 同强度線은 本實驗結果로 採擇한 것이다. 이들 曲線은 α-T區域의 曲線延長과 잘 連結됨을 알 수 있다. 2. 實驗方法 試料는 Zn 10%에다 Mg을 0.5, 0.75, 1.0% 添加한 高純度合金을 主로 하고 比較하기 爲하여 市販實用合金과 組織이 비슷한 Zn 5%, Mg 1.6% 高純度三元合金 및 7NOl(JIS)合企을 擇하였다. 以下에서는 Zn 10%系合金을 X合金, 比較試料인 Zn 5%, Mg 1.6% 合金을 A合金, 7NOl 合金을 B合金이라고 부르기로 한다. Table 1에 이들 合金의 化學組成을 나타냈다. 時效硬化의 測定은 Vickers 硬度計에 依하였다. 本報에서는 (1) 時效溫度의 影響, (2) 二段時效에 있어서의 豫備時效의 影響, (3) 直接燒入과 復元後의 時效, (4) 時效擧動에 의한 Mg의 影響, (5) 燒入速度의 影響, (6) 活性化 energy等에 對하여 實驗한 結果에 對하여 報告한다. 3. 結果 3.1. 時效溫度의 影響 450℃, 30分의 溶體化 處理後 0℃의 食鹽水에 燒入한 試料에 對하여 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 170°, 190℃의 各溫度에서 時效를 行하였다. Fig. 2-1, 2는 例로서 60℃ (2-1)와 150℃(2-2)의 時效硬化曲線을 나타냈다. 120℃ 以上의 高溫時效의 경우 一般三元合金에서는 二段時效의 影響이 현저히 나타난다. 이 때문에 60℃에서 H_v=120에 到達하기까지 豫備時效를 行하고 150℃의 溫度에서 時效한 結果의 一例를 Fig. 3에 나타냈다. Fig. 2-2와 Fig. 3을 比較하면 A, B 合金에서는 二段時效의 效果가 현저하나 X合金에서는 復元完了後의 硬化는 Fig. 2-1과 거의 같으며 따라서 二段時效의 影響이 없다. 3.2. 二段時效에 있어서의 豫備時效의 影響 Fig. 4-1, 2는 豫備時效溫度의 影響을 實驗한 것으로 H_v=100까지 30°∼120℃의 各溫度에서 豫備時效를 行한 것을 190℃에서 時效硬化 處理하였을 때의 硬化曲線을 X合金과 A合金을 比較하여 나타냈다. 여기서도 X合金과 A合金과의 二段時效硬化의 差異는 현저함을 알 수 있다. 3.3. 直接燒入과 復元後의 時效 3.3.1. 直接燒入 X合金에 二段時效의 影響이 없는 것은 一般三元合金에 比하여 T_c가 높은 것에 基因한다고 生覺된다. 이點을 檢討하기 爲하여 X合金에 對하여 溶體化處理溫度부터 各種溫度의 油浴에 直接 燒入하고 그때의 硬度變化를 測定한 것이 Fig.5이다. 그림에서 보는 바와 같이 150℃, 160℃의 直接時效에 對하여 硬度는 漸漸增加하나 165℃ 以上의 時效일 때는 硬度가 上昇하지 않고 燒入直後의 硬度値와 별로 다름이 없다. 따라서 이 合金의 T_c 는 165℃ 근방이라고 解釋된다. 이것은 이 溫度近方에서 過剩空孔이 全部 消滅하고 따라서 核形成을 하기 爲한 活性化 energy가 높고 全面析出이 抑制되는 結果轉位며 粒界에 少數의 粗大한 粒子가 析出成長하기 때문이라고 生覺된다. 3.3.2. 復元後의 時效 Fig. 6은 X-10合金에 對하여 60℃에서 H_v=100에 達할때까지 aging한後 200℃에 30秒間 復元處理를 하고 다시 60℃로 再時效한 때와 冷水燒入 時效를 比較한 것이다. 또 Al-10% Zn 二元合金에 對하여 같은 處理를 行한 曲線을 參考로 나타냈다. 復元處理는 純 二元系에는 影響이 크며 最高硬度에 達하기까지는 10^6倍나 늦어진다. 이것은 復元處理에 依하여 空孔이 sink에 消滅한 때문에 G. P zone의 形成이 抑制되었기 때문이라고 生覺된다. 이에 對하여 X合金은 最高硬度에 達할 때까지의 時間에 關한限 遲延이 없다. 卽 Al-10%Zn 純二元系에 Mg을 1.0% 添加한 것은 空孔의 sink에의 消滅速度가 相當히 制限을 받음을 알 수 있다. 이것은 Mg原子에 依하여 空孔이 捕獲되었기 때문이라고 解釋된다. 3.4. 時效擧動에 미치는 Mg의 影響 Fig. 7은 Al-10% Zn 純二元系의 30°, 60°, 90°, 120℃의 時效曲線이다. 純二元系에 있어서는 時效速度는 대단히 빠르고 30℃에서는 約 20分에 最高硬度에 達한다. 또 60℃에서는 30秒, 90℃ 및 120℃의 時效에서는 數秒에 벌써 最高硬度에 達하고 以後 過時效에 依하여 軟化가 始作된다. Fig. 8은 Al-10% Zn 純二元系에 Mg을 0.1% 添加한 合金에 對한 30°∼120℃에 對한 時效曲線이다. 卽 Al-10% Zn 純二元系에 0.1%Mg을 添加하므로 因하여 最高溫度가 H_v=85에서 H_v=95로 上昇하고, 어느경우에 있어서도 時效速度가 대단히 抑制되고 10⁴_10^5倍나 늦어진다. 이 그림에 依하여 30° 및 60℃는 이 合金의 T_c 以下의 溫度이고 90℃ 는 T_c 近方, 120℃는 T_c 以上의 溫度임을 알 수 있다. 3.5 燒入速度의 影響 Fig. 9는 450℃의 溶體化溫度에서 0℃의 鹽水에 燒入한 것과 空冷한 것의 60℃의 時效曲線이다. 前述한 燒入-再時效에 依하여서는 豫測된 것처럼 燒入時의 感受性은 大端히 鈍感하며 空冷한 것과 冷水燒入한 것은 時效速度나 硬度値가 거의 같음을 알 수 있다. 이것을 實用材로서 大端히 取扱하기 쉬운 特徵이라고 할 수 있다. 3.6 活性化 Energy 上述한 바와 같이 X系合金 및 A.B合金共히 이들 合金은 30°∼120℃ 範圍의 溫度에서는 二段時效의 影響이 없고 硬度가 單調히 增加한다. 따라서 析出이 單一熱活性化 過程에 依하여 律速된다고 生覺된다. 따라서 다음式이 成立된다. H_v∝αf(t)·exp-Q/kT, Fig.10의 H_v=120으로 하였을 때 이 式에 依하여 Q를 求한 結果를 나타냈다. 卽 이 그림으로부터 活性化 energy Q는 0.56∼0.63 ev임을 알 수 있다. 4. 總括 Zn/Mg가 높은 高Zn 低Mg의 Al-Zn-Mg 合金의 時效硬化의 特徵을 一般의 三元合金과 比較하여 檢討한 結果 1. 時效硬化速度가 빠르고 最高値가 높다. 2. 二段時效의 影響이 없고 高溫時效일 때도 一段時效處理로서 可하고 또 常溫放置를 하여 結果的으로 二段時效로 되어도 마이너스의 效果는 認定되지 않는다. 3. 燒入感受性도 純感하여 空冷으로서 燒入이 可能하고 時效硬化能을 減退시키지 않는 時效硬化特徵을 가지고 있음이 明白하게 되었다. 또 Al-Zn 二元系에 Mg을 添加하면 高最硬度値는 上昇하나 時效析出은 相當히 抑制되고 10⁴∼10^5倍나 늦어진다(0.1% Mg). X系合金 및 A,B合金의 Zone形成의 活性化 energy는 二元系(Al-Zn) 때보다 0.1∼0.2 ev 增加함이 本實驗結果로서 明白히 되었다.

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          "Al-정밀 부품제조에 있어서 2024 Al cutting chips 의 사용에 관하여"

          이재성,문인형 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.3

          1.서 론 2024-Al 압출봉을 절삭하는 과정에서 얻어진 Al-chips를 P/M 제품제조에 직접 사용함으로써 재용해와 분말제조에 소요되는 경비를 절약할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실제에 있어서 Al-chips의 P/M제품제조에 대한 사용가능성을 조사하기 위하여 입자의 크기가 불균일하며 형태가 불규칙한 절삭과정에서 얻은 Scrap인 본 Al-chips를 입도분석을 한후 일반적으로 Al 粉으로 이용되는 -200mesh 범위의 미세한 입도의 chips을 성형시켜 그 기계적성질 및 시효경화성을 조사하였다. 2. 실험 방법 우선채분석을 통해 chip의 입도를 분석하였다. 다음 -325mesh의 Al-chips를 각각 4,5,7 ton/㎠의 압력으로 냉간성형압축시킨 후에 소견은 Kantal wire 발열체의 전기로를 사용하여 560℃, N₂ 분위기에서 3시간동안 행하였다. 소결후에도 수냉을 하였고 150℃ 온도에서 시효경화현상을 조사하였다. 또한 같은 chips를 가지고 1, 1.5ton/㎠의 압력으로 250℃의 온도에서 열간성형압축시킨후에 540℃, N₂분위기에서 3시간 소결 후에 수냉하였다. 그리고 150℃에서 시효경화현상을 조사하였다. 3. 실험결과 및 고찰 총 Al-chips에서 -200mesh의 양은 대략 15%에 달했다. 성형후 각 성형체의 압축성, 성형강도는 양호하며, green density는 성형압이 증가함에 따라 증가하였다. 특히 열간성형압축의 경우에는 작은 성형압으로도 높은 green density를 얻을 수 있다. 다음의 표는 성형체의 green density와 소결후 시효했을때 최대경도값을 보인다. 시효곡선은 일반적으로 주로 Al-합금에서 볼 수 있는 두단계 곡선을 보였으며 100시간 근처에서 모두 최대경도값을 나타냈다. 또한 위의 표에서와 같이 경도는 green density가 증가함에 따라 증가하였다. 본 실험에 540∼560℃의 소결온도는 용체화처리를 겸한 것이며 이로부터 수냉하여 시효함으로써 석출상에 의한 석출경화현상을 얻을 수 있다. 따라서 본 실험의 시효경화는 석출상에 의한 석출경화가 지배적인 요인으로 생각되며 아울러 금속간의 접촉을 방해하여 소결을 저지시키는 입자표면의 산화물층은 성형압축시에 파쇄되어 소결시 금속중에 분산되어 경화를 일으키는 분산경화도 생각할 수 있다. 4. 결론 실제 사용가능성이 큰 -200mesh의 미세한 Al-chips는 총양의 대략 15%이며 성형후의 green density는 성형압과 온도에 의존하며 특히 온도의 영향이 크다. 소결온도는 540℃가 적합하며 150℃의 시효온도에서 곡선의 경향은 두단계 곡선을 보이며 경도값은 주조제품의 것에 근사했다^(2)). 또한 경도는 green density가 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다.

        • KCI등재

          구상흑연주철에서의 흑연의 크기에 대한 연구

          김수영,이해창,방인규 대한금속재료학회(대한금속학회) 1976 대한금속·재료학회지 Vol.14 No.4

          1. 緖論 球狀黑鉛鑄鐵은 새로운 工業材料로서 脚光을 받고 있는 鑄鐵이다. 添加劑를 加해서 黑鉛을 球狀으로 鑄鐵狀態에서 얻는 노력은 옛날부터 계속되어 왔으며 1948年에 성공한 후 이 材料의 硏究는 各 方面으로 계속되어 왔다. 그러나 아직도 解結되지 못한 問題들이 허다하다. 특히 材料의 性質에 대한 硏究도 많은 硏究者에 의해서 遂行되어 왔다고는 하나 充分한 것은 아니다. 本硏究에서는 그 一環으로서 球狀黑鉛의 크기와 機械的性質 특히 引張强度 및 伸率을 中心으로하여 그 영향을 調査檢討하였다. 2. 實驗方法 球狀黑鉛鑄鐵用 銑鐵을 20KVA kryptol 爐에서 6번 黑鉛도가니를 사용하여 熔解한후 電解鐵과 Fe-Si(75%)로 C와 Si를 조정하였다. 熔湯을 1500℃로 가열하여 CaC₂를 表面添加하고 교반한 후 脫黃하여 slag로 제거하였다. 이 熔湯을 1500℃로 再加熱하고 Fe-Si-Mg를 表面添加하여 球狀化처리후 Fe-Si(75%)로 接種하였다. 試料는 黑鉛의 크기를 변화시키기 위해 ASTM 규격의 1"Y Block의 生砂型과 1/2"Y Block의 生砂型 및 金型에 주입하여 제조하였다. 이것을 完全 Ferrite化 燒鈍을 행한 후 機械加工하여 引張試片을 만들어 引張强度, 降伏强度, 伸率, 斷面收縮率, 硬度를 측정하였다. 3. 實驗結果 및 考察 3.1. 引張强度에 미치는 黑鉛의 크기의 影響 C와 Si가 일정할때 球狀黑鉛의 크기와 引張强度의 관계는 Fig. 1과 같다. Fig. 에서 알수 있는 바와 같이 球狀黑鉛의 크기가 커짐에 따라(20㎜∼40㎜ 범위) 引張强度는 거의 直線的으로 若于의 감소를 나타낸다. 대체로 球狀黑鉛의 直徑이 0.1㎜ 커짐에 따라 引張强度는 0.4㎏/㎟ 정도의 감소를 보여 주고 있다. 또한 C를 一定하게 하고 Si만을 변화시켰을 경우에는 引張强度는 Si 증가에 따라 증가한다. 이것은 ferrite中에 固熔한 Si의 量이 많아진 까닭이라고 생각된다. 3.2. 伸率에 미치는 黑鉛의 크기의 影響 Fig. 1에서 알수 있는 바와 같이 球狀黑鉛의 크기와 伸率의 관계는 黑鉛의 크기가 커짐에 따라 증가현상을 나타낸다. 金屬의 機械的性質上으로 볼때 引張强度와 伸率은 一般的으로 反比例的 경향을 나타내는 것이 보통이다. 本實驗에서도(球狀黑鉛의 크기는 20㎜∼40㎜) 引張强度가 감소 함에 따라, 伸率은 若于의 증가현상을 나타낸다. 大體로 黑鉛이 Φ0.1㎜ 커짐에 따라 伸率은 0.5% 정도 증가한다. 4. 結論 本硏究를 통하여 얻은 重要한 事項은 다음과 같다. (1) 球狀黑鉛의 크기가 20㎜∼40㎜ 범위에서는 黑鉛이 Φ0.1㎜ 커짐에 따라서 引張强度는 0.4㎏/㎟ 정도의 감소를 나타낸다. (2) 球狀黑鉛이 Φ0.1㎜ 증가함에 따라서 伸率은 0.5%정도 증가한다.

        • KCI등재

          고체탄소에 의한 전기로 더스트중 금속산화물에 대한 각 염기도별 환원반응속도

          김영홍,이광학,신형기,박병구 대한금속재료학회(대한금속학회) 1998 대한금속·재료학회지 Vol.36 No.3

          The metal oxides contained in electric arc furnace(EAF) dust are reduced by solid carbon at the various temperatures and basicities to investigate their effects on the reduction reaction and rate. A thermogravimetric analysis(TGA) was also carried out for franklinite to show that the zinc oxides could effectively be reduced and evaporated completely at the temperatures above 1100℃. The X-Ray diffraction study of reduced EAF dust revealed that the slag was a mixtures of Merwinite[Ca₃Mg(SiO₄)₂]. apparentely crystallized first and Akermanite [Ca₂MgSiO_7] as the second crystallization product. The reaction rate constants evaluated for zinc removal reaction and also the reduction reaction of metal oxides are found to be expressed as a classical Arrhenius type relation with the temperature.

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